Периодические тренды химических свойств
Современная таблица Менделеева основана на законе, согласно которому свойства элемента являются периодической функцией его атомного номера. Эти свойства связаны с электронной конфигурацией элементов. Двигаясь по периоду слева направо или вниз по группе, мы замечаем общую тенденцию в свойствах. Эта тенденция свойств называется периодическими свойствами. Размер атома, металлический характер, неметаллический характер, потенциал ионизации, сродство к электрону и электроотрицательность - все это важные периодические свойства.
Что такое Периодический закон?
Periodic trends are founded on periodic law. The chemical elements are enumerated in order of increasing atomic number, and main properties undergo cyclic changes, according to the periodic law. At regular intervals, elements with comparable chemical characteristics reappear.
Dmitri Mendeleev established this principle. He also asserted that the periodic chart was based on different physical and chemical properties of elements, not merely atomic weights. The recurrence of features was later discovered to be attributable to the recurrence of comparable electronic configurations in the outer shells of atoms.
Тенденции периодической таблицы
The periodic trends are based on the Periodic Law, which states that if the chemical elements are listed in increasing atomic number order, many of their properties undergo cyclical changes, with elements with similar properties recurring at regular intervals. Many of the physical and chemical properties of lithium, such as its vigorous reactivity with water, recur in sodium, potassium, and caesium after arranging elements in increasing atomic numbers.
Менделеев открыл этот принцип в 1871 году после ряда исследований, проведенных на протяжении девятнадцатого века. Менделеев также предложил периодическую систему элементов, основанную не только на атомном весе, но и на химических и физических свойствах элементов и их соединений. Генри Мозли в 1913 году обнаружил, что периодичность определяется атомным номером, а не атомным весом. Лотар Мейер представил свою таблицу вслед за Менделеевым, но не согласился с Периодическим законом Менделеева. Первоначально не было теоретического объяснения Периодического закона, и он использовался только как эмпирический принцип; однако с развитием квантовой механики стало возможным понять теоретическую основу Периодического закона.
Когда элементы перечислены в порядке возрастания атомных номеров, периодическое повторение элементов с аналогичными физическими и химическими свойствами является прямым результатом периодического повторения подобных электронных конфигураций во внешних оболочках соответствующих атомов. Одним из самых значительных событий в истории химической науки было открытие Периодического закона. Почти каждый химик использует и продолжает применять Периодический закон. Периодический закон также привел к созданию периодической таблицы, которая теперь широко используется в различных областях.
Размер атома
Радиус атома — это расстояние между центром ядра и самой внешней оболочкой атома. По мере перехода от одного периода к другому атомный размер группы увеличивается из-за добавления оболочек. Со временем размер атома уменьшается, а количество оболочек остается постоянным, а заряд ядра увеличивается. Это заставляет электроны притягиваться от самой внешней оболочки к ядру, уменьшая его размер.
Металлический характер
Металлы – это элементы, которые теряют электроны, образуя катионы. Металлический характер увеличивается по мере продвижения вниз по группе, потому что увеличивается размер атома, что приводит к легкой потере электронов. С другой стороны, она уменьшается со временем, когда мы движемся слева направо. Это происходит потому, что увеличивается заряд ядра, из-за чего атому становится труднее терять электроны.
Неметаллический характер
Неметаллы - это элементы, которые имеют склонность присоединять электроны. Перемещение по периоду увеличивает тенденцию к присоединению электронов из-за увеличения заряда ядра и уменьшения размера атома. В результате неметаллический характер со временем усиливается. Неметаллический характер уменьшается по мере продвижения вниз по группе из-за увеличения размера атома.
потенциал ионизации
Потенциал ионизации определяется как количество энергии, необходимое для отрыва электрона от самой внешней оболочки газообразного атома и превращения его в положительно заряженный газообразный ион. Периодические свойства потенциала ионизации увеличиваются по мере уменьшения размера атома с течением времени из-за увеличения заряда ядра. Потенциал ионизации уменьшается по мере продвижения вниз по группе из-за увеличения размера атомов. Факторы, влияющие на уровни энергии ионизации
- Заряд ядра: сила притяжения между ядром и валентными электронами уменьшается по мере уменьшения заряда ядра, что приводит к уменьшению энергии ионизации.
- Экранирующий эффект: экранирующий эффект увеличивается по мере увеличения заряда ядра, следовательно, по мере увеличения экранирующего эффекта увеличивается и энергия ионизации.
- Атомный радиус: сила притяжения между ядром и валентными электронами уменьшается по мере увеличения атомного радиуса. В результате с увеличением атомного радиуса ионизация уменьшается.
- Наполовину заполненные валентные оболочки: Энергия ионизации высока в псевдозаполненных или наполовину заполненных валентных оболочках.
Периодическая тенденция не распространяется ни на один из элементов семейств кислорода и бора. Они потребляют чуть меньше энергии, чем стандартный тренд.
Сродство к электрону
Определенное количество энергии высвобождается, когда электроны присоединяются к нейтральному газообразному атому. Это называется сродством к электрону. Сродство к электрону вызывает образование отрицательного иона или аниона. В периодической таблице она увеличивается слева направо и уменьшается сверху вниз. Сродство к электрону уменьшается с увеличением размера атома, и наоборот. На сродство к электрону также влияет эффект экранирования и реакционная способность неметаллов.
Температура плавления
Температура плавления элемента — это количество энергии, необходимое для изменения состояния элемента из твердого в жидкое. Что по сути означает разрыв нескольких связей. В результате температура плавления повышается по мере увеличения прочности связи между атомами.
Точка кипения
Точка кипения определяется количеством теплоты, необходимой для перевода жидкости в газообразное состояние, точно так же, как точка плавления определяется прочностью связей между атомами.
Электроотрицательность
Способность атома притягивать пару электронов называется электроотрицательностью. На электроотрицательность элементов влияет размер атома и заряд его ядра. Она увеличивается, когда мы движемся слева направо по таблице Менделеева, и уменьшается, когда мы движемся сверху вниз. Фтор имеет более высокое электроотрицательное значение, а цезий имеет более низкое электроотрицательное значение.
Он также различается между металлами и неметаллами. Неметаллы имеют более высокий электроотрицательный потенциал, чем металлы. Это также помогает в определении типов связей, образованных между элементами. Элементы группы 13 являются исключением, и в результате их электроотрицательность возрастает от алюминия к таллию. Кроме того, олово имеет более сильную электроотрицательность, чем свинец в группе 14.
Металлический характер
Металлический характер определяется как характеристики, связанные с металлами, найденными в периодической таблице. Металлический блеск, твердость, ковкость, теплопроводность и другие свойства являются примерами этих характеристик. Элементы в левой части периодической таблицы имеют более металлический характер. Она уменьшается слева направо из-за добавления электронов и увеличивается сверху вниз из-за удаления электронов. Когда атомный номер увеличивается, увеличивается и способность терять электроны.
Неметаллический характер
Периодическая таблица показывает, что неметаллический характер элементов увеличивается слева направо и уменьшается сверху вниз. Элементы с этим свойством не обладают металлическими свойствами.
Экранирующий эффект
Его можно охарактеризовать как внутренние электроны, сопротивляющиеся внешнему электрону. Его также можно использовать для описания того, сколько ядер способны контролировать электроны во внешней оболочке. Из-за возрастающего экранирующего эффекта эффективный заряд ядра падает вместе с группой. Эффективный заряд ядра увеличивается со временем по мере увеличения заряда ядра.
Примеры вопросов
Вопрос 1: На чем основана современная периодическая таблица?
Отвечать:
The modern periodic table is based on the law that an element’s properties are a periodic function of its atomic number. These properties are related to the elements’ electronic configuration.
Вопрос 2: Как влияет на металлический характер движение по периодической таблице?
Отвечать:
The metallic character increases as we move down the group because atomic size increases, resulting in easy electron loss. It, on the other hand, decreases over time as we move from left to right.
Вопрос 3: Дайте определение сродству к электрону.
Отвечать:
A certain amount of energy is released when electrons are added to a neutral gaseous atom. This is referred to as electron affinity.
Вопрос 4: Как влияет на электроотрицательность движение по периодической таблице?
Отвечать:
The electronegativity of elements is affected by the size of an atom and its nuclear charge. It increases as we move from left to right across the periodic table and decreases as we move from top to bottom.
Вопрос 5: Каковы некоторые металлические характеристики?
Отвечать:
Metallic character is defined as the characteristics associated with the metals found on the periodic table. Metallic lustre, hardness, malleability, thermal conductivity, and other properties are examples of these characteristics.