原子性质的周期性.ppt

,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/(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,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-(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,元素原子的电负性减小, 元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。,BB, 同一副族, 自上而下, 元素原子的 电负性减小, 金属性增强; BB, 同一副族, 自上而下, 元素原子的 电负性增大, 金属性减弱。,小结,