ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Строение атомов и периодичность изменения химических и физических свойств элементов из "Химия" Учение о строении атомов в настоящее время настолько тесно слилось с периодическим законом, что трудно определить, какое из этих двух начал в большей степени влияет на другое. Периодический, закон позволил при рассмотрении строения атомов элементов делать широкие обобщения и прогнозы с другой стороны, сущность периодичности свойств элементов нашла объяснение с точки зрения строения атомов. [c.54] Атом и его строение связаны с периодической системой тем, что главное квантовое число определяется номером периода и главное квантовое число определяет число уже законченных электронных уровней, сохраняющихся в атоме, а в этом и заключается периодичность свойств. [c.54] С другой стороны, положительный заряд ядра определяет общее число электронов в атоме и, зная закономерность распределения электронов по уровням и подуровням в атоме, мы можем найти строение внешнего незаконченного электронного уровня, который в свою очередь будет определять химические и физические свойства веществ, пострренных из данного вида атомов. [c.54] Если опустить из формулы все законченные уровни, оставив лишь внешний уровень, то получим формулу группы элементов — электронных аналогов — 8 . [c.55] Действительно, все атомы -элементов II группы будут иметь одинаковое строение последнего подуровня но влияние внутренних уровней в атомах делает элементы лишь похожими между собой, но не одинаковыми. [c.55] Общая формула группы элементов — электронных аналогов Эта формула внешнего слоя присуща всем р-элементам VII группы — галогенам. [c.55] Строение атомов и распределение электронов у/-элементов, заполняющих свой подуровень /, мы сейчас не рассматриваем, так как это подробно будет разобрано при изучении элементов, входящих в III группу (гл. 10). [c.55] Основньши характеристиками атома, определяющими его поведение в химических реакциях и в построении простых вешаете кристаллы, молекулы газов и жидкостей), являются строение внешнего электронного уровня и энергия электронов относительно положительно заряженного ядра. [c.56] Строение внешнего электронного уровня характеризует степень законченности той или иной устойчивой конфигурации электронов, что будет в первую очередь сказываться на величине потенциала ионизации (см. рис. 20 и табл. 13), измеряющего энергию связи электрона с ядром атома. Так как строение внешнего электронного уровня повторяется в пределах ряда электронных аналогов, то, следовательно, величина первого потенциала ионизации является периодической функцией, как это показано на рис. 22. Пики потенциалов ионизации совпадают с инертными газами, обладающими устойчивой электронной конфигурацией, а минимальные значения соответствуют атомам в-металлов I группы (Ы, Ыа, К, ДЬ, Сз). [c.56] В пределах периодов наблюдается также скачкообразное изменение потенциалов ионизации для устойчивых конфигураций по правилу Гунда (максимальное суммарное спиновое число) для Ве и N. Mg и Р и т. д. [c.56] Величина потенциала ионизации зависит от радиуса атома, который в свою очередь зависит от числа электронных уровней и их законченности, так как при наличии свободных или вакантных орбиталей радиус атома, как правило, возрастает. В табл. 16 приведены радиусы атомов IV периода, имеющих одинаковое строение внешнего электронного уровня, но отличающихся по строению внутренних электронных уровней. [c.56] Радиус атома не является определенной величиной, так как атом ограничен орбиталями, которые по существу представляют собой незамкнутое пространство (вероятность пребывания электрона 0,9). Поэтому введено понятие эффективного радиуса атома, за который принимается половина расстояния между атомами, находящимися на минимальном расстоянии друг от друга (в кристалле). [c.56] Значение эффективного радиуса изменяется в зависимости от степени упаковки в кристаллах различной системы. [c.57] Эффективные радиусы атомов также являются периодической функцией 1 (рис. 23). [c.57] Помимо величины потенциала ионизации на способность образования химической связи и на ее характер влияет сродство к электрону данного атома. [c.57] Работа отрыва электрона от отрицательно заряженного иона, измеренная спектрально или методом Франка и Герца, характеризует сродство к электрону. [c.57] В табл. 17 приведены значения сродства к электрону для некоторых атомов. [c.57] Химические свойства элементов определяются строением их атомов и возможностью возбуждения и перестройки орбиталей электронов их внешнего уровня. [c.57] Вернуться к основной статье