Вопрос 16.

Энергия ионизации атомов и ионов. Сродство к электрону. Электроотрицательность атомов.

Изменение этих величин в пределах ПС. Изменение энергии ионизации и сродства электрона по ряду галогенов F, Cl, Br, J. Как изменяется электроотрицательность атомов этом ряду?

Энергия ионизации – энергия, необходимая для удаления электрона из атома или иона без передачи освобожденному иону кинетической энергии.

При затрате достаточной энергии можно оторвать от атома два, три и более электронов, поэтому говорят о первой энергии ионизации (энергии отрыва от атома первого электрона), второй энергии ионизации(энергия отрыва второго электрона) и тд.

У элементов одного и того же периода с увеличением порядкового номера энергия ионизации увеличивается. (уменьшаются восстановительные свойства атомов) В пределах группы с увеличением порядкового номера уменьшается энергия ионизации.(восстановительные свойства увеличиваются)

Энергия, поглощаемая или выделяющаяся при присоединении электрона к атому или иону без передачи частице кинетической энергии, называется сродством атома к электрону.

Сродство к электрону s-, d- и f- элементов, как правило, близко к нулю или отрицательно; из этого следует, что для большинства из них присоединение электронов энергетически невыгодно. Сродство же к электрону p-элементов – неметаллов всегда положительно и тем больше, чем ближе неметалл расположен к инертному газу в периодической системе (окислительные свойства усиливаются к концу периода).

Электроотрицательность показывает способность оттягивать на себя электрон в химическом соединении. Чем больше ЭО, тем больше способность атома переходить в анион, и наоборот, чем меньше ЭО, тем меньше способность атома переходить в анион.

У элементов одной и той же подгруппы электроотрицательность с ростом числа электронных оболочек проявляет тенденции к уменьшению.

Соответственно в ряду F, Cl, Br, J происходит уменьшение энергии ионизации, сродства к электрону и электроотрицательность.( в переделах подгруппы с увеличением числа оболочек все эти значения уменьшаются).

Вопрос 17.

Радиусы атомов и их изменение по горизонтальным и вертикальным направлениям ПС. Ионные радиусы и их зависимость от электронного строения и степени окисления. Влияние d- и f- сжатия на изменение химических свойств элементов в побочных подгруппах.

Радиус атома – расстояние от ядра атома до самой дальней из стабильных орбит электронов в электронной оболочке этого атома.

В пределах периода атомный радиус уменьшается. Это связано с тем, что постепенно прибавляющиеся электроны описываются орбиталями с почти равными характеристиками (главное квантовое число внешнего энергетического уровня постоянно). Поэтому увеличивающийся заряд атома притягивает электроны с большей силой, что и уменьшает радиус.

С увеличением периода в пределах подгруппы атомный радиус увеличивается.

Для ионов, как и для атомов, существует несколько систем радиусов. Потеря атомом электрона приводит к уменьшению его эффективных размеров, а присоединение наоборот, к увеличению. Поэтому радиус катионов всегда меньше, а аниона всегда больше радиуса соответствующего электронейтрального атома, причем радиус иона тем больше отличается от радиуса атома, чем больше заряд иона. В пределах одной подгруппы радиусы ионов одинакового заряда возрастают с увеличением заряда ядра.

У s- и p- элементов изменение радиуса как в периодах, так и в подгруппах более ярко, чем у d- и f- элементов, так как у них происходит заполнение внутренних оболочек. Уменьшение радиуса d- и f- элементов в пределах периода называют d- и f- сжатие. Такое сжатие в ряду лантаноидов называется лантаноидным. Это приводит к увеличению энергии связи внешних электронов с ядром. Следствием f-сжатия является то, что атомные радиусы электронных аналогов(атомов с одинаковым строением внешней электронной оболочки) d-элементов пятого и шестого периода практически одинаковы. Эти элементы из-за схожести их свойств называются элементами-близнецами.

Zr – Hf Nb – Ta

R атома, нм 0,160 – 0,159 0,145 – 0,146