原子性质的周期性.ppt

1、,第五章 原子结构和元素周期性,5.4 原子性质的周期性,原子的电子层结构随核电荷的递增呈周期性变化，促使原子的某些性质呈周期性变化 如 原子半径、电离能、 电子亲合能、 电负性,5.4.1 原子半径,d=198pm r(Cl)=99pm,d=256pm r(Cu)=128pm,5.4.1 原子半径,d=320pm r(Ne)=160pm,5.4.1 原子半径,变化规律,非金属为共价半径、金属为金属半径、稀有气体为范德华半径,260 210 160 110 60,原子半径/pm,族号,260 210 160 110 60,原子半径/pm,族号,镧系元素, 自左到右, 随核电荷的增加, 原子半径

2、总的趋势缓慢减小，即镧系收缩,210 200 190 180 170,原子半径/pm,原子序数,260 210 160 110 60,原子半径/pm,族号,260 210 160 110 60,原子半径/pm,族号,260 210 160 110 60,原子半径/pm,族号,第一电离能(I1)基态的中性气态原子失去一个电子形成气态阳离子所需的能量,Mg(g) - e- Mg+(g) I1=H1=738kJmol-1,第二电离能(I2)氧化数为+1的气态阳离子失去一个电子形成氧化数为 +2的气态阳离子所需的能量,Mg+(g) - e- Mg2+(g) I2=H2=1451kJmol-1,其余依次

3、类推.,电离能(I),5.4.2 电离能和电子亲和能,气态原子失去电子变为气态阳离子，克服核电荷对电子的引力所消耗的能量,电离能(I),Mg(g) - e- Mg+(g),Mg+(g) - e- Mg2+(g),.,电离能用来衡量气态原子失去电子的难易 电离能越小，原子越易失去电子 电离能越大，原子越难失去电子,电离能(I),2160 1860 1560 1260 960 660 360,I1/(kJmol-1),原子序数,He,Ne,Li,Xe,Na,Ar,Kr,K,Rb,Cs,H,N,P,Sb,As,电离能(I),2160 1860 1560 1260 960 660 360,I1/(kJ

4、mol-1),原子序数,He,Ne,Li,Xe,Na,Ar,Kr,K,Rb,Cs,H,N,P,Sb,As,电离能(I),2160 1860 1560 1260 960 660 360,I1/(kJmol-1),原子序数,He,Ne,Li,Xe,Na,Ar,Kr,K,Rb,Cs,H,N,P,Sb,As,电离能(I),2160 1860 1560 1260 960 660 360,I1/(kJmol-1),原子序数,He,Ne,Li,Xe,Na,Ar,Kr,K,Rb,Cs,H,N,P,Sb,As,第一电子亲合能(EA1)基态气态原子得到一个电子形成气态阴离子所放出的能量,O(g) + e- O-(

5、g) EA1= -141 kJmol-1,第二电子亲合能(EA2)氧化数为-1的气态阴离子得到一个电子形成氧化数为-2的气态阴离子所放出的能量,O-(g) + e- O2-(g) EA2=+780 kJmol-1,其余依次类推.,基态气态原子得到电子变为气态阴离子，所放出的能量,电子亲合能(EA),电子亲合能用来衡量气态原子得电子的难易 电子亲合能代数值越小, 原子越易得到电子,分子中元素原子吸引电子的能力 以最活泼非金属元素原子p(F)=4.0为基 础，计算其它元素原子的电负性值,电负性越大, 元素原子吸引电子能力越强, 即元素原子越易得到电子,越难失去电子 电负性越小, 元素原子吸引电子能

6、力越弱, 即元素原子越难得到电子,越易失去电子,5.4.3 电负性,电负性,说明：1. 鲍林电负性是一个相对值, 无单位 2. 现已有多套电负性数据, 应尽可能采用 同一套数据,4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5,p,原子序数,H,Li,F,Na,Br,Cl,K,I,Rb,At,Cs,4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5,p,原子序数,H,Li,F,Na,Br,Cl,K,I,Rb,At,Cs,4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5,p,原子序数,H,Li,F,Na,Br,Cl,K,I,Rb,At,Cs,5.4.4 元素的氧化数,BB族：最高氧化数价电子数族数,族、B族：氧化数变化不规律,B族：最高氧化数价电子数族数=+2,5.4.4 元素的氧化数,金属性在化学反应中失去电子,变为低 正氧化数阳离子的特性 非金属性在化学反应中得到电子，变 为阴离子的特性,判断 金属性：电负性、电离能 元素的电负性越小或电离能越小 金属性越强 非金属性：电负性、电子亲合能 元素的电负性越大或电子亲合能越小 非金属性越强,5.4.5 元素的金属性和非金属性,变化规律,同一周期,从左到右,元素原子的电负性增大, 元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。,同一主族,自上而下