第九章原子結(jié)構(gòu)和元素周期律了解粒子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，熟悉原子軌道的概念(參考版)
2024-09-08 14:58本頁(yè)面
【正文】 。 同一元素所處氧化態(tài)不同，電負(fù)性也不同。 0 以下為金屬元素。一般來(lái)說(shuō)，元素電負(fù)性在 2。副族元素電負(fù)性變化規(guī)律不明顯。并規(guī)定 F元素的電負(fù)性為 ，由此 可求出其它元素的電負(fù)性。 因目前電子親合能的數(shù)據(jù)有限且不太準(zhǔn)確，故限制了該法的應(yīng)用。元素的電負(fù)性大，原子在分子內(nèi)吸引 18 電子能力強(qiáng)。而第三周期元素的原子半徑較大，電子間斥力顯著減小，因而加合電子時(shí)，釋放的能量相應(yīng)增大。例如，同一主族元素中，電子親合能最大的不是第二周期元素而是第三周期元素。 變化規(guī)律 ：與電離能的變化規(guī)律基本上相同，即同一周期從左到右總趨勢(shì) 是逐漸增加，同主族從上到下總趨勢(shì)是減小。 電子親合能正負(fù)號(hào)的規(guī)定與焓的正負(fù)號(hào)規(guī)定相反，即放熱為正，吸熱為負(fù)。 在副族元素中，由于最后的電子是填入內(nèi)層，屏蔽效應(yīng)大，抵消了核電荷增加所產(chǎn)生的影響，另外他們的半徑也都相近，因此它們的第一電離能變化不大。這是由于同一周期從左到右，元素的有效核電荷增加，原子半徑減小，對(duì)電子吸引力增大的緣故。一般說(shuō)來(lái)： I1 ＜ I2 ＜ I3 17 基態(tài)氣態(tài)原 子 e → +1價(jià)氣態(tài)陽(yáng)離子 I1 +1 價(jià)氣態(tài)陽(yáng)離子 e → +2 價(jià)氣態(tài)陽(yáng)離子 I2 +2 價(jià)氣態(tài)陽(yáng)離子 e → +3 價(jià)氣態(tài)陽(yáng)離子 I3 通常用第一電離能衡量原子失電子難易。鑭系收縮可以抵消增加一個(gè)電子層的影響，從而使 III B 族及其后每族的后兩種副族元素的半徑相近，性質(zhì)相似。但是副族元素中，原子半徑增加規(guī)律僅體現(xiàn)在 III B 族和每一副族的前兩種元素上，從Ⅳ B 族開始，每組后兩中副族元素的原子半徑近似相等，這是由于鑭系收縮造成的。 變化的規(guī)律 ： ：原子的電子層數(shù)基本不變，從左倒右，主族元素的半徑因有效電荷顯著地增加而明顯地減?。ㄠ徑叵嗖罴s 10pm），副族元素的原子半徑則因有效核電荷增加不多而減小不明顯（鄰近元素間相差小于 5pm）。 同種元素的金屬半徑要比共價(jià)半徑大 10－ 15％，范德華半徑更大。 金屬半 徑：在金屬單質(zhì)晶體中，兩個(gè)相鄰金屬原子核間距離的一半。元素性質(zhì)的改變也較顯著。 由此可以理解：同一周期主族元素的性質(zhì)變化比較明顯，而副族和鑭系、錒系元素的 15 性質(zhì)變化就不太明顯。在同一周期的副族元素中，則隨著其電子增加在次外層而有效電荷增加不多（鄰近元素間相差約 ）?；谏鲜鲈?，有效核電荷將隨著電子的填充和電子層的周期性出現(xiàn)，而出現(xiàn)周期性變化。 內(nèi)層電子對(duì)外層電子 的屏蔽作用較強(qiáng)（ S值較大， S≥ ).且電子愈在內(nèi)層，其屏蔽作用愈強(qiáng)（ S值愈大）。 外層電子對(duì)內(nèi)層電子 的屏蔽作用規(guī)定為 零（ s＝ 0)。 對(duì)于多電子原子中的每個(gè)電子來(lái)說(shuō)，都?xì)w納為只受到有效核電荷勢(shì)場(chǎng)的作用。 屏蔽效應(yīng) ：因電子之間的相互排斥而減弱核電荷對(duì)指定電子的作用。這是由于在多電子原 子中，每個(gè)電子都處在既被核吸引又為其它電子排斥的環(huán)境中。 2. 盡管副族（ d區(qū)）元素是從填充 3d開始的，但它卻始于第四周期而不是第三周期；同理，鑭系、錒系（ f區(qū)）元素雖是從填充 4 f開始的，但它卻始于第六周期而不是第四周期。 2. 元素在周期表中的位置： 周期數(shù) = 最大能級(jí)組數(shù) = 最大主量子數(shù) 14 如： 24Cr： [Ar]3d54s1 族數(shù)： 主族（除 0 族）： 族數(shù) = 最外層電子數(shù) = 價(jià)電子數(shù) 0 族，最外層電子數(shù)為 2或 8 副族： 其中 I B、 II B 族數(shù) = 最外層電子數(shù) III B—VII 族數(shù) = 最外層電子數(shù) + 次外層 d 電子數(shù) = 價(jià)電子數(shù) VIII（三個(gè)縱行） 最外層 s 電子 + 次外層 d 電子數(shù) = 10 （三）主族、副族和鑭系數(shù)、錒系數(shù)的位置 1. 在每一周期從主族的 s區(qū)開始，又以主族的 p區(qū)告終，其間隔著鑭系、錒系（ f區(qū)）及副族（ d區(qū)）。價(jià)層上的電子分布稱為價(jià)層電子構(gòu)型。價(jià)電子是原子 發(fā)生化學(xué)結(jié)合時(shí)能提供結(jié)合(成鍵）或鍵合的電子。 f 區(qū)元素： ( n 2)f 014 ( n 1)d 02ns2 稱為內(nèi)過渡元素，包括鑭系和錒系元素。 d 區(qū)元素： ( n 1)d18ns12 最后一個(gè)電子填充到 (n 1)d 中，該區(qū)元素也稱副族元素或過渡元素。 p區(qū)元素： ns2np16 最后一個(gè)電子填充到 np中。 (二 )、電子構(gòu)型與元素分區(qū)、元素族 13 根據(jù)原子的價(jià)電子構(gòu)型，將周期系分成 5個(gè)區(qū)，即 s 區(qū)、 p區(qū)、 d 區(qū)、 ds 區(qū)和 f 區(qū)。反之亦然。 這表明在不同電子層的同一亞層上，電子的填充將周期性地出現(xiàn)，其周期的劃分就是能級(jí)組的劃分，這與元素周期系中周期的劃分是完全一致的，且諸能級(jí)組內(nèi)能容納的電子數(shù)與元素周期系中相應(yīng)周期內(nèi)的元素?cái)?shù)也是相同的。這種反?；虿灰?guī)則只是相對(duì)于 Pauli原理、洪特規(guī)則和 Sommarfeld 規(guī)則而言，它們的電子分布仍然服從能量最低原理。即使如此，仍然還有
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