Закономерности изменения свойств атомов

Урок.1 Характеристика свойств элементов по положению в периодической системе и строению атома.

Одной из важнейших характеристик атома является его радиус.

Изменение радиусов атомов в группах

Радиус атома определяется числом энергетических уровней в нём. Чем больше уровней заполнено электронами, тем больше радиус атома.

 

Вспомним строение электронных оболочек элементов IA и IIA групп:

 

Li 3)2)1; Na 11)2)8)1; K 19)2)8)8)1;

 

Be 4)2)2; Mg 12)2)8)2; Ca 20)2)8)8)2.

 

С увеличением порядкового номера в группе радиусы атомов увеличиваются. В каждой группе самые большие радиусы у элементов седьмого периода.

Изменение радиусов атомов в периодах

У элементов одногопериода число энергетических уровней в атомах одинаково. Увеличиваются заряд ядра и число внешних электронов.

 

Na 11)2)8)1; Si 14)2)8)4; Cl 17)2)8)7.

 

Внешние электроны всё сильнее притягиваются к положительно заряженному ядру, атомы сжимаются, и за счёт этого их радиусы уменьшаются. Самые большие радиусы в каждом периоде — у элементов IA группы (у щелочных металлов).

Основные характеристики атомов химических элементов:

• заряд ядра;
• число электронных слоёв;
• число электронов на внешнем уровне;
• радиус атома;
• высшая валентность в соединениях с кислородом;
• валентность в летучих водородных соединениях;
• способность отдавать электроны;
• способность принимать электроны.

Заряд ядра атома химического элемента равен порядковому номеру. Он последовательно возрастает от одного элемента к другому.

 

Число электронных слоёв равно номеру периода, к которому относится химический элемент.

 

Другие свойства изменяются периодически.

 

Число внешних электронов одинаково у элементов одной A группы и совпадает с её номером. В периоде увеличивается от 1 до 8.

 

Высшие валентности химических элементов в соединениях с кислородом, как правило, совпадают с номером группы и в каждом периоде увеличиваются.

 

Валентности в соединениях с водородом (для неметаллов), наоборот, уменьшаются и равны разности 8 – № группы.

 

Радиусы атомов в каждом периоде уменьшаются, а в группе увеличиваются.

 

Химические свойства атомов обусловлены их способностью отдавать электроны или их принимать.

Способность атомов отдавать валентные электроны

Чем больше радиус атома, тем слабее удерживаются его внешние электроны. Поэтому способность отдавать электроны усиливается в группах сверху вниз.

 

В малых периодах с увеличением зарядов ядер радиус атомов уменьшается, а число электронов на внешнем уровне увеличивается. Они всё сильнее притягиваются к ядру и труднее отрываются от атома.

 

Легче всего отрываются электроны от атомов щелочного металла франция.

Схематически усиление способности отдавать электроны можно изобразить так:

 

‖⇓ Fr ⇐

Способность атомов притягивать электроны

У элементов одной группы эта способность снижается с увеличением числа электронных слоёв.

 

В периоде с увеличением заряда ядра радиус атома уменьшается, число валентных электронов и их притяжение к ядру растёт, и атомам всё легче присоединять дополнительные электроны на внешний уровень.

 

Наиболее активно принимают электроны атомы галогена фтора.

Изменение способности принимать электроны показывает схема:

 

⇒ F ⇑‖

 

Отличаются от других элементов по свойствам инертные газы (элементы VIIIA группы). Их атомы имеют заполненные внешние энергетические уровни и поэтому не отдают и не принимают электроны.

 

Подведём итоги.

 

Закономерности изменения свойств атомов

Свойство	В периоде	В группе
Заряд ядра	увеличивается	увеличивается
Радиус атома	уменьшается	увеличивается
Способность отдавать электроны	уменьшается	увеличивается
Число валентных электронов	увеличивается	не изменяется
Способность принимать электроны	увеличивается	уменьшается
Высшая валентность в оксидах и гидроксидах	увеличивается	не изменяется
Валентность в летучих водородных соединениях	уменьшается	не изменяется

 

Металлические свойства простых веществ

Металлические свойства — способность атомов отдавать электроны.

Именно наличием свободных электронов объясняются общие физические свойства металлов: высокая электропроводность и теплопроводность, характерный металлический блеск, ковкость.

Металлические свойства усиливаются в группах сверху вниз.

В каждой главной подгруппе наиболее выраженыметаллические свойства у элементов седьмого периода.

В периодах происходит ослабление металлических свойств.

В каждом периоде самые сильные металлические свойства у элементов IA группы, то есть у щелочных металлов.

В периодах металлические свойства ослабевают, а в группах — усиливаются.

 

Обрати внимание!

Самый сильный металл — франций.

Неметаллические свойства простых веществ

Неметаллические свойства противоположны металлическим.

Неметаллические свойства — способность атомов принимать электроны.

В группе сверху вниз неметаллические свойства ослабевают.

 

Самый сильный неметалл каждой группы располагается вверху (во втором периоде).

Неметаллические свойства в периодах усиливаются слева направо.

В каждом периоде наиболее выражены неметаллические свойства у элементов VIIA группы (у галогенов).

В периодах неметаллические свойства усиливаются, а в группах — ослабевают.

 

Обрати внимание!

Самый сильный неметалл — фтор.

Состав и свойства высших оксидов и гидроксидов. Водородные соединения