原子結構與元素性質

原子結構與元素性質

原子的電子排布與週期的劃分

ns1 \(\rightarrow\) ns2np6（第一週期除外）

鹼金屬 稀有氣體

每一個週期的第一個元素的最外層老是1個電子，最後一個元素的原子最外層老是8個電子。元素週期系的造成是因爲元素的原子核外的電子排布發生週期性的重複。觀察週期表，發現週期表中週期序數等於該週期中元素的能層數。

因爲隨着核電荷數的遞增，電子在能級裏的填充順序遵循構造原理，元素週期系的週期不是單調的，每一週期裏元素的數目不老是同樣多，而是隨着週期序號的遞增漸漸增多。於是，咱們能夠把元素週期系的週期發展形象的比喻成螺殼上的螺旋。

原子的電子排布與族的劃分

週期表上元素的「外圍電子排布」簡稱「價電子層」，這是因爲這些能級上的電子可在化學反應中發生變化,這些電子稱爲價電子。每一個族序數與價電子數相等。

族序數與價電子數的關係

主族元素：族序數=原子的最外層電子數=價電子數。

副族元素：

大多數族序數

=(n-1)d+ns的電子數

=價電子數

處於非金屬三角區邊緣的元素常被稱爲半金屬或準金屬。

元素週期律

元素性質隨核電荷數遞增發生週期性的遞變,稱爲元素週期律。

元素性質的週期性變化是由元素原子核外電子排布週期性變化決定的。

原子半徑

⑴兩個決定因素

①電子的能層數

②核電荷數

⑵規律:

隨着原子序數的遞增，原子半徑發生週期性變化。

同週期元素，從左到右,原子半徑逐漸減少。

同主族元素，從上到下，原子半徑逐漸增大。

⑶比較原子或離子半徑的通常方法:

①先看電子層數

電子層數越多，原子半徑通常越大，

②若電子層數相同，再看核電荷數

核電荷數越大，原子半徑越小

③電子層數相同，核電荷數也相同則看核外電子數，核外電子數多的半徑大

電離能

氣態電中性基態原子失去一個電子轉化爲氣態基態正離子所須要的最低能量叫作第一電離能。
意義：衡量元素的原子失去一個電子的難易。

規律：隨着核電荷數遞增，元素的第一電離能呈現週期性變化

同週期：從左到右，趨於變大

同主族：從上到下，逐漸減少

Q : 爲何第ⅡA主族元素的第一電離能較同週期第ⅢA主族元素第一電離能大？

A : 硼\(2s^22p^1\)易失去一個p電子成爲2s2較穩定結構。而鈹\(2s^2\)全充滿較穩定結構，失電子須要較大能量。

Q : 爲何第VA主族元素的第一電離能較同週期第VIA主族元素第一電離能大？

A : 氧易失去一個電子變成\(2p^3\)半充滿較穩定結構，而氮已經是\(2s^22p^3\)較穩定結構較難失去一個p電子

電負性

⑴概念

鍵合電子：元素相互化合時，原子中用於造成化學鍵的電子。

電負性：是不一樣元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。

⑵意義：電負性越大的原子，對鍵合電子的吸引力越大，元素非金屬性越強。

⑶標準：以氟爲4.0做爲相對標準

⑷規律：隨着原子序數的遞增,元素原子的電負性呈現週期性變化

同週期,從左到右,元素原子的電負性增大

同主族,從上到下,元素原子的電負性減少

⑸應用:

一、判斷元素金屬性和非金屬性的強弱

金屬的電負性通常小於1.8，非金屬的電負性通常大於1.8，而位於非金屬三角區邊界的「類金屬」 (如鍺、銻等)的電負性則在1.8左右，它們既有金屬性又有非金屬性。

二、判斷化學鍵的類型

通常認爲，\(\Delta\)電負性＞1.7，造成離子鍵，$\Delta $電負性＜1.7，造成共價鍵

三、判斷化合物中元素化合價的正負

電負性大的元素顯負價

電負性小的元素顯正價