Энергия ионизации. Сродство к электрону. №4 Электроотрицательность элемента.

Электроны, вращающиеся вокруг ядра, связаны с ним энергией, величина которой зависит от энергетического уровня электрона. Чем выше этот уровень, тем меньше энергия связи. Чтобы оторвать электрон от ядра, нужно сообщить атому определенную энергию, превышающую энергию связи.

Количество энергии, затрачиваемое при превращении атома в положительно заряженный ион, называется энергией ионизации (J).

Энергия ионизации связана с химическими свойствами элементов. Так, имеющие небольшие энергии ионизации щелочные металлы обладают ярко выраженными металлическим свойствами.

Химическая инертность благородных газов связана сих высокими значениями энергии ионизации.

Атомы могут не только отдавать, но и присоединять электроны.

Энергия, которая выделяется при присоединении к атому одного электрона, называется сродством к электрону (Е).

При этом образуется соответствующий анион.

Наибольшее значение величин энергии сродства к электрону у галогенов, т.к. на внешнем уровне их атомов находится по семь электронов, что указывает на усиление неметаллических свойств элементов по мере приближения к кону периода.

Чтобы решить, как перегруппируются электронные оболочки атомов двух элементов, нужно учесть обе эти характеристики.

Сумма сродства к электрону и энергии ионизации (Е+J) называют электроотрицательностью (ε)

Чем больше электроотрицательность элемента, тем более вероятно его превращение в отрицательный ион.

Элемент, обладающий меньшей электроотрицательностью, проявляет более металлические свойства, чем элемент с большей электроотрицательностью.

Часто вместо абсолютных значений электроотрицательности приводят значения относительной электроотрицательности, т.е. отношение электроотрицательности данного элемента к электроотрицательности лития:

Н-2,1

Li-1,0 Be-1,5 B-2,0 C-2,5 N-3,0 O-3,5 F-4,0

Na-0,9 Mg-1,2 Al-1,5 Si-1,8 P-2,1 S-2,5 Cl-3,0

K-0,8 Ca-1,0 Sc-1,8 Ge-1,7 As-2,0 Se-2,4 Br-2,8

Rb-0,8 Sr-1,0 Sn-1,7 Sb-1,8 Te-2,1 J-2,4

Cs-0,7 Ba-0,9 Y-1,3 Pb-1,

Cледует отметить, что элементы по своей природе двойственны и деление их на металлы и неметаллы условно. Поэтому с усилением у элемента

неметаллических свойств происходит ослабление металлических свойств

Условной границей между металлами и неметаллами считают рядом электроотрицательности элементов, можно определить направление перехода электронов в различных реакциях.

Например, в реакции:

2Na + H₂ = 2NaH

переход электронов осуществляется от атомов Na к атому Н, т.к.

ε_Na=0,9< ε_н=2,1, т.е.

водород выступает в роли окислителя, а натрий- в роли восстановителя.

Это можно написать в электронной форме:

Na – е = Na⁺ 2

Н₂ + 2е = 2Н^- 1

В реакции:

Н₂ + F₂ = 2HF

Водород будет восстановителем, а фтор –окислителем, т.к. ε_н=2,1< ε_F=4,0

Н₂ –2е = 2Н⁺ 1

F₂ + 2е = 2F^- 1

Таким образом, чем больше величина относительной электроотрицательности элемента, тем сильнее его окислительные свойства, а чем меньше эта величина, тем сильнее элемент проявляет восстановительные свойства.

№5