Вьюник. Лекция № 8

Спорiдненiсть до електрона

Змiна окисно–вiдновних властивостей

Енергiя iонiзацiї та спорiдненостi до електрона певною мiрою характеризують здатнiсть елементiв взаємодiяти мiж собою.

Наприклад, вiдновнi властивостi нейтральних атомiв знаходяться в тiсному зв‘язку з I1. Очевидно, що чим менше I1, тим легше вiдiрвати e¯, тим яскравiше вираженi вiдновнi властивостi.

В перiодах: злiва направо падають вiдновнi властивостi. Самий сильний вiдновник у кожному перiодi - лужний метал, найбiльш слабкий - галоген.

21/31

Спорiдненiсть до електрона

Електронегативнiсть

В групах: 1, 2, 3, 13, для f −елементiв вiдновна активнiсть зростає зi збiльшенням заряду ядра.

У d−елементiв, крiм 3-ї групи, падає.

Окиснювальна здатнiсть нейтральних атомiв тiсно зв‘язана з Eсп. В перiодах: справа налiво падає. В групах: зверху вниз зменшується (iз збiльшенням rA).

Оскiльки обидвi величини (I1 , Eсп) характеризують властивостi тiльки iндивiдуальних атомiв, їх практичне використання обмежене.

Для передбачення реакцiйної здатностi елементiв введено спецiальну умовну величину, яку назвали електронегативнiстю (ЕН).

Введена Л. Полiнгом.

22/31

Спорiдненiсть до електрона

Електронегативнiсть

Вона не є точно визначеною фiзичною величиною. Це емпiрична вiдносна характеристика. Електронегативнiсть дозволяє оцiнити здатнiсть атома до вiдтягування електронної густини.

Iснує бiля 20 шкал ЕН. За Л. Полiнгом ЕН(F)= 4.0.

Для розрахунку ЕН застосовують рiзнi пiдходи. Полiнг використав емпiричний пiдхiд для визначення рiзницi еле-

ктронегативностей ( ): = EA-B − 12(EA-A + EB−B).

Оскiльки це рiвняння дає можливiсть визначити тiльки рiзницю ЕН, то одному з елементiв треба було б приписати умовне значення ЕН. Саме Л. Полiнг приняв для атома фтору ЕН = 4.0.

23/31

Спорiдненiсть до електрона

Електронегативнiсть

Малiкен для визначення ЕН використав рiвняння:

1

EH = 2(I1 + Eсп).

Не дивлячись на те, що шкали ЕН грунтувалися на рiзних уявленнях, отриманi числовi значення ЕН для конкретних елементiв мало вiдрiзняються одне вiд одного.

Уперiодах ЕН падає справа налiво, тобто в мiру збiльшення радiуса атома та зменшення ефективного заряду.

Уголовних групах найбiльшi ЕН мають елементи, якi починають групу, тобто елементи другого перiоду.

24/31

Спорiдненiсть до електрона

Електропозитивнiсть

Поряд з поняттям електронегативностi для характеристики металiчностi використовується поняття електропозитивностi (ЕП).

ЕП характеризує здатнiсть атома елемента вiддавати електрони.

Здатнiсть атомiв вiддавати e¯є найвищою для великих атомiв, якi перетворюються на однозаряднi катiони: Li, Na, K, Rb, Cs.

ЕП зменшується зi зменшенням розмiрiв атома, а також зi збiльшенням заряду катiона, що утворюється при iонiзацiї.

Зазвичай, чим вища ЕП елемента, тим iмовiрнiшим є основний характер оксиду, гiдроксиду, стiйкiшими є солi кисневмiсних кислот тощо.

25/31

Внутрiшня та вторинна перiодичнiсть

Внутрiшня та вторинна перiодичнiсть. Вивчення Перiодичної системи елементiв виявило, що крiм класичної (менделєєвської) перiодичностi, вiдомi i iншi види перiодичностi.

Внутрiшня перiодичнiсть спостерiгається в межах великих перiодiв.

Наприклад, двiчi вiдбувається зростання металiчних властивостей в рядах:

а) Sc, Ti, V, Cr,Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn ;

б) Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu.

Перший раз це обумовлено заповненням вiдповiдно d−, f − орбiталей спочатку по одному e¯, а потiм по другому.

26/31

Внутрiшня та вторинна перiодичнiсть

Вторинна перiодичнiсть. Вiдкрив в 1831р росiйський хiмiк Базаров, в 1916р проаналiзував Бiрон, Щукарьов зробив спробу теоретичного пояснення цього явища.

Вторинна перiодичнiсть полягає в тому, що в межах груп елементiв повних електронних аналогiв змiна деяких властивостей вiдбувається не монотонно, а в деякiй мiрi перiодично. Наприклад:

1здатнiсть галогенiв до утворення оксигенвмiсних сполук. У F вона майже не проявляється, яскраво проявляється у Cl. При переходi до Br ця здатнiсть рiзко зменшується, а у I

– вона знову зростає. Бром за цiєю здатнiстю повторює флуор, а йод - хлор.

27/31

Внутрiшня та вторинна перiодичнiсть

2Перiодично змiнюються властивостi оксигенвмiсних сполук у елементiв головних груп 14,15,16.

3 I1,

4HF оксидiв,

5 rI,

6 атомнi об‘єми.

28/31

Внутрiшня та вторинна перiодичнiсть

ΔHF SIO

200

160

SNO

120

80

40 CO

0

Z

-40 GEO PBO

Причини вторинної перiодичностi не зовсiм зрозумiлi. Їх пов‘язують з ефектами проникнення e¯ та екранування заряду ядра.

29/31

Ядерна перiодичнiсть

Ядерна перiодичнiсть - вiдображує перiодичну залежнiсть у змiнi будови самих ядер.

Ядерна перiодичнiсть вiдрiзняється вiд менделєєвської. Ядра мають пошарову будову.

Причиною ядерної перiодичностi є перiодичнiсть в заповненi нуклонних шарiв в ядрi.

30/31