Ионизационные потенциалы, сродство к электрону и электроотрицательность

Некоторые свойства, такие, как ионизационный потенциал, сродство к электрону, электроотрицательность, валентность (степень окисления), а также атомный и ионный радиусы, позволяют предсказать и объяснить химические свойства элементов, также закономерно изменяющиеся с ростом порядкового номера и периодически повторяющиеся у элементов одной группы. [c.107]

В отличие от атомных масс такие характеристики химических элементов, как радиусы их атомов г, ионизационные потенциалы I, сродство к электрону (СЭ) и электроотрицательность (ЭО) являются периодической функцией заряда ядра. Для элементов главных подгрупп эти параметры изменяются по периоду слева направо в направлении уменьшения радиуса атома и увеличения ионизационного потенциала, сродства к электрону и электроотрицательности, т. е. уменьшения для элементов металлических и усиления неметаллических признаков. Соответственно свойства простых вещеста изменяются от типичного металла — щелочного до типичного неметалла — галогена, после чего период завершается благородным газом. В пределах каждой подгруппы сверху вниз радиусы атомов увеличиваются и соответственно уменьшаются ионизационный потенциал, сродство к электрону и электроотрицательность, т. е. усиливаются металлические свойства простых веществ. Эта общая закономерность нарушается при переходе в III группе от р-элемента 3-го периода (А1) к /7-элементу 4-го периода (Ga). Причиной является уменьшение радиуса атомов в ряду появившихся в 4-м периоде -элементов, которое называют -сжатием . Оно сказывается прежде всего на размере атома первого /7-элемента того же периода Ga. В результате радиус его атома оказывается не больше, а на [c.95]

Вычислите относительную электроотрицательность углерода, первый ионизационный потенциал углерода равен 11,26 В, а его сродство к электрону 1,12 эВ. [c.30]

Среднее арифметическое из величин ионизационного потенциала и электронного сродства, характеризующее притяжение нейтрального атома к электрону, выражает электроотрицательность атома. Например, для атома Р первый ионизационный потенциал равен 17,46 эв, электронное сродство +4,27 эв. Электроотрицательность, как среднее арифметическое из этих величин, равна (17,46+4,27) 2=10,86 56. Обычно принимают электроотрицательность фтора, наиболее отрицательного атома, равной четырем, и по отношению к этой величине выражают электроотрицательность других элементов. Поэтому, например, электроотрицательность атома лития, ионизационный потенциал которого равен 5,37 эв, а электронное сродство +0,34 эв, оказывается равной [c.29]

Потенциалом ионизации называется энергия, необходимая для отрыва электрона от атома или иона. Сродство к электрону— величина энергии, выделяемая (или поглощаемая) при соединении нейтрального атома с электроном. Электроотрицательность элемента — сумма ионизационного потенциала атома и его электронного сродства. Последовательные потенциалы ионизации атомов и ионов (в эВ) приведены в табл. 20. [c.36]

Данные о строении атома, полученные современной физикой с помощью эксперимента и квантовой механики, имеют решающее значение для понимания валентности, природы химической связи, объяснения химического сродства. С помощью сведений об электронном строении атома, квантовых чисел найдены такие важнейшие характеристики атома, как ионизационный потенциал, сродство к электрону и электроотрицательность. Знание этих величин позволяет определить химическую природу и реакционную способность атомов элемента, подойти к ответу на коренной вопрос химии, почему атомы сочетаются. На основе знания строения атома получили свое объяснение и дальнейшее глубокое раскрытие многие фундаментальные химические закономерности, в том числе и сам закон Д. И. Менделеева. [c.70]

Химия стала широко использовать такие важные количественные характеристики, как радиусы атомов и ионов или их объемы, ионизационный потенциал, сродство к электрону и электроотрицательность. Закономерное изменение всех этих характеристик тесно связано со структурой электронной оболочки. [c.11]

Галогены отличаются самым высоким сродством к электрону, так как при присоединении одного электрона к нейтральному атому они приобретают законченную электронную конфигурацию благородного газа. Щелочные металлы характеризуются низким сродством к электрону. Для решения вопроса о том, какой из атомов легче отдает или присоединяет электрон, учитывают оба показателя ионизационный потенциал и сродство к электрону. Полусумма этих величин называется электроотрицательностью (ЭО). [c.30]

Однако в отличие от ионизационного потенциала, определяемого с большой точностью для любого элемента по спектроскопическим данным, для электронного сродства пока нет надежных методов количественного определения. Поэтому Полинг пошел по другому пути и выразил значения электроотрицательностей элементов в условных относительных единицах. По Полингу, энергия диссоциации соединения АВ ДЛ В) должна быть больше полусуммы энергий диссоциации молекул Аг и Вг в отдельности и разность между D(A B) и полусуммой обозначается через Д [c.75]

К величинам, которые характеризуют периодичность строения атома в количественном отношении и поддаются непосредственному экспериментальному определению, несомненно, относятся ионизационный потенциал и сродство атома к электрону. Эти величины связаны с изменением состояния электронов, вступающих во взаимодействие, с энергетической точки зрения, и не связаны ни с какими условными разделениями свойств отдельных ионов или атомов поэтому, естественно, что, если данные величины, равно как и свойства веществ, представить как функции порядкового номера характерных атомов, то они оказываются весьма удобными при сравнении изменений свойств веществ. Однако в литературе имеется большое число работ, где связь с периодическим законом устанавливается и через другие величины, например через ионный и атомный радиусы, электроотрицательность [11], эффективные заряды ионов и атомов и другие параметры [12]. Использование указанных величин приводит примерно к таким же результатам, но требует большего числа допущений и предположений, и потому эти пути нам представляются менее эффективными. Поэтому в наших работах для сравнения используются данные по ионизационным потенциалам. [c.7]

Электроотрицательность определяется [399, 400] как тенденция атома в молекуле к присоединению или отрыву электронов и представляется обычно как полусумма первого ионизационного потенциала атома и его электронного сродства Е [c.5]

А. М. Розен с сотр. [61] предложили использовать для количественной характеристики заместителей сумму значений их электроотрицательности (X), которую находят как полусумму сродства атома к электрону и его ионизационного потенциала. Подобное определение неоднократно подвергалось критике, поскольку из него следует, что электроотрицательность атома имеет фиксированное значение, тогда как реальный характер связей в различных соединениях с участием этого атома различен. Это возражение снимается развитием представлений об орбитальной электроотрицательности, зависящей от механизма образования связи. Для фосфорорганических соединений электроотрицательности определяют по спектральной шкале [70]. Найдено, что электроотрицательности, определенные подобным образом, коррелируют со значениями а и 0ф [61]. [c.49]

Между этими двумя величинами существует неразрывная связь. По Малликену, полусумма ионизационного потенциала элемента и его сродства к электрону выражает так называемую электроотрицательность данного элемента. По определению М. X. Карапетьянца и [c.163]

Каждый химический элемент характеризуется известной величиной электроотрицательности. Она выражает степень притяжения внешнего электрона ядром атома соответствующего элемента. В качестве меры электроотрицательности (лс) условно принимают полусумму ионизационного потенциала элемента (/) и его сродства к электрону (Е) [c.57]

Например, для атома Р первый ионизационный потенциал равен 17,46 эв, а сродство к электрону 4 4,27 эв, то его электроотрицательность будет равна [c.57]

Относительная электроотрицательность иода равна 2,5, а его ионизационный потенциал 10,45 В. Определите сродство иода к электрону (кДж/моль). [c.30]

Такова же картина и у германия — другого элементарного полупроводника с идеальной ковалентной, или гомеополярной (атомной, неполярной), связью. Отличие состоит только в том, что гибридизации подвергаются 45- и 4р-электроны. Однако у химических соединений из-за различия природы взаимодействующих атомов не возникает гомеополярная связь. Всегда один из атомов будет обладать большим сродством к электрону, вследствие чего электронная пара будет смещена в его сторону. Тогда возникает частично ионная ковалентная или полярная связь. Смещение льюисовской электронной пары (поляризация ковалентной связи) происходит в сторону более электроотрицательного атома. Под электроотрицательностью атома подразумевают полусумму сродства к электрону и ионизационного потенциала, т. е. (Е -Ь 1)/2. Второе слагаемое / потенциал ионизации — величина, определяемая с большой точностью для любого атома по спектроскопическим данным. Для первого слагаемого Е — электронного сродства — пока нет надежных методов его количественного определения. Поэтому Полинг пошел по другому пути и выразил значения электроотрицательностей атомов в условных единицах. [c.38]

Делая предположение об ионной связи в молекуле С Р, мы не учли того, что электроотрицательность хлора, хотя и меньще электроотрицательности фтора, но все же очень значительна. Сумма сродства к электрону и ионизационного потенциала атома хлора вполне сравнимы с темн л е величинами для фтора, лишь немного уступая им, поэтому фтор не в состоянии захватить непарный электрон. Борьба за электрон заканчивается тем, что оба непарных электрона становятся общими обоим атомам, образуется, как говорят, поделенная электронная пара. [c.95]

Это неравенство показывает, что направление перехода электрона определяется соотношением между суммами ионизационного потенциала и сродством к электрону рассматриваемых атомов. В качестве меры электроотрицательности элемента обычно принимают полусумму ионизационного потенциала I и сродства [c.57]

Электроотрицательность имеет значение при определении результатов возможной перегруппировки электронов при взаимодействии атомов. Пусть взаимодействуют атомы А и В. Взаимодействие между ними должно развиваться в том направлении, при котором выделится больше энергии, т. е. свободная энергия системы должна стать минимальной. Энергия, выделяющаяся при переходе электрона от атома А к атому В, равна разности между электронным сродством Ев атома В и ионизационным потенциалом 1д атома А. При переходе электрона в противоположном направлении выделяющаяся энергия равна разности между электронным сродством Ев атома А и ионизационным потенциалом 1а атома В. Так как взаимодействие происходит в направлении выделения энергии, то электрон перейдет от атома А к атому В, если Ев—Еа)> Еа—/в) или Ев+/в) (Еа+ а), т. е. если э. о. атома В больше э. о. атома А. Обычно за меру э.о. принимают полусумму ионизационного потенциала и электронного сродства, обозначают ее через х и выражают в электроновольтах на атом. [c.500]

Сродство к электрону определить экспериментально значительно труднее, чем ионизационный потенциал, и оно было определено только для наиболее электроотрицательных элементов. Прямое определение сродства к электрону возможно , но чаще его определяют из цикла Борна—Габера, как это показано в гл. 5. Величины сродства к электрону для некоторых элементов при ведены в табл. 4-8. Неожиданно малая величина сродства к электрону у фтора (табл. 4-8) может быть объяснена отталкиванием электронов в сравнительно плотно заполненном 2р-подуровне На основании приведенных в таблице величин можно предполо жить, что хлор должен быть более сильным окислителем, чем фтор, так как при присоединении электрона атомом хлора энергии выделяется больше. Но зато когда молекула фтора диссоциирует на атомы, то затрачивается меньше энергии (37,7 ккал/моль), чем при диссоциации молекулы хлора (57 ккал/моль). Малая энергия диссоциации молекулы фтора частично может быть объяснена отталкиванием несвязывающих электронов, но обычно считают, [c.121]

Самопроизвольная передача электрона от металлического атома к атому неметалла в действительности вряд ли осуществляется.. Дело в том, что потенциал ионизации первого порядка даже для наиболее активных щелочных металлов больше, чем сродство к электрону типических электроотрицательных элементов. С эгой точки зрения оказывается энергетически невыгодным образование молекулы Na l из элементов, так как первый ионизационный потенциал натрия равен 5,14 В, а сродство к электрону атом хлора — [c.85]

Поляризация химической связи. Ковалентная связь гомео-полярна только для молекул и соединений, состоящих из одинаковых атомов . А таких веществ не может быть больше (с учетом аллотропии) количества элементов в Периодической системе. В настоящее время металлов и металлидов (соединений с преимущественно металлической связью) насчитывается свыше 10 000. Все остальные миллионы химических соединений характеризуются полярной ковалентной связью. Это происходит потому, что абсолютное большинство молекул и соединений образуется сочетанием неодинаковых атомов. При этом происходит смещение связующего электронного облака под влиянием второго атома—поляризация, результатом чего является полярная связь. Смещение связующего электронного облака происходит в сторону более электроотрицательного атома. И потенциал ионизации, и срс Дство к электрону порознь не могут служить достаточной мерой элсжтро-отрицательности элемента. Малликен предложил количественную меру электроотрицательности атома в виде полусуммы первого ионизационного потенциала и сродства к электрону [c.99]

Самопроизвольная передача электрона от металлического атома к атому неметалла в действительности вряд ли осуществляется. Дело в том, что потенциал ионизации первого порядка даже для наиболее активных щелочных металлов больше, чем сродство к электрону типичных электроотрицательных элементов. С этой точки зрения оказывается энергетически невыгодным образование ионной молекулы Na l из элементов, так как первый ионизационный потенциал натрия равен 5,14 В, а сродство к электрону атома хлора — 3,7 эВ (ионизационный потенциал, выраженный в вольтах, численно равен энергии ионизации в электрон-вольтах). Из квантовой механики также следусзт, что полное разделение зарядов с возникновением идеальной ионной связи Ai B никогда не может осуществиться, так как из-за волновых свойств электрона вероятность его нахождения вблизи ядра атома А может быть мала, но отлична от нуля. [c.64]

Пирсон [Pearson R.G., Inorgani hemistry, 1988, 27, 734) предложил шкалу абсолютной электроотрицательности, которая определяется как среднее из первого ионизационного потенциала и сродства к электрону для нейтрального атома. Обе последние величины были взяты Пирсоном в электрон-вольтах (эВ), следовательно, и значения абсолютной электроотрицательности получились в электрон-вольтах и в этих же единицах приведены здесь. Для пересчета из электрон-вольт и кДж/моль нужно умножить эти значения на 96,486. Значения электроотрицательности по обычной шкале лежат в диапазоне от О до 4, а ДЛЯ абсолютной электроотрицательности этот диапазон шире -от О до 10,41. Перевод абсолютной электроотрицательности в единицы СИ, как правило, ничего не прибавляет к существу дела. [c.8]

При нагревании некоторого гипотетического ионного кристалла А+В он испаряется с образованием ионов. Как сказывается следующее сочетание свойств Л и 5 на теплоте испарения такого вещества сродство к электрону Л велико, ионизационный потенциал В мал ионизационный потенциал Л мал, сродство к электрону В велико ионные радиусы Л+ и В малы иоппые радиусы Л+ и В велики электроотрицательность В больше Л [c.30]

Сродство к электрону определить экспериментально значительнотруднее, чем ионизационный потенциал, и оно было определено только для наиболее электроотрицательных элементов. Прямое определение сродства к электрону возможно , но чаще его определяют из цикла Борна — Габера, как это показано в гл. 5. Величины сродства к электрону для некоторых элементов приведены в табл. 4-8. Неожиданно малая величина сродства к электрону у фтора может быть объяснена отталкиванием электронов в-сравнительно плотно заполненном 2р-подуровне. [c.117]

Несмотря на введенные Полингом довольно грубые допущения, полученную им шкалу электроотрицательности в настоящее время употребляют почти всюду. Несколько улучшенный вариант, основанный на современных термодинамических данных, предлож-ен Хьюггинсом. После первой таблицы электроотрицательностей Полинга появилось много таблиц из них наиболее важна предложенная Мюликеном в которой электроотрицательность элемента оценена средним арифметическим из ионизационного потенциала и сродства к электрону для данного атома. Однако этот метод может быть применен к сравнительно небольшому числу элементов, для которых известно сродство к электрону. Для этих элементов найденные величины совпадают для обеих таблиц — и Мюликена, и Полинга. [c.119]

Для знака поверхностного потенциала в случае простых газов было предложено [111] исходить из разности электроотрицательностей металла и адсорбата. В этих расчетах за электроотрицательность металла прини.мается работа выхода ф, а электроотрицательность адсорбата определяется по формуле ф = /2(/ -f +- ) [112], где /—ионизационный потенциал, 3I—сродство к электрону данного ато.ма. Разность (ф — ф) играет важную роль для вычисления дипольных моментов. Например, пользуясь мул-ликеновскими электроотрицательностями, мы нолучи.м [c.125]

В качестве меры электроотрицательности элемента обычно рринимают сумму (или полусумму) ионизационного потенциа- 1а т и сродства к электрону Е данного вида атомов. [c.28]

Отклонения от правила об образовании ионных структур типа Na l и s I в табл. 24 носят весьма систематический характер. В соединениях щелочных металлов с галогенами никаких исключений из этого правила нет, так как все щелочные металлы имеют низкий первый ионизационный потенциал (5,36—3,98 эв) и легко отдают свой электрон галогенам, отличающимся наивысшим сродством к электрону (от —4,1 до —3,3), которое облегчает отделение электрона от атома металла. В соединениях щелочноземельных металлов с элементами группы кислорода бериллий не образует структур тина Na l, так как у него слишком высок второй ионизационный потенциал (18,1 эв) и второй 25-электрон не отбирается атомом неметалла VI группы из-за недостаточной электроотрицательности последнего. Все эти соединения имеют структуры сфалерита или вюртцита, возникающие в результате разделения двух электронов металла и шести электронов неметалла на четыре пары. Такими же структурами обладает большинство соединений элементов группы бора с элементами группы азота, которые расположены еще ближе друг к другу в периодической системе, в силу чего металлы III группы обладают слишком высокими вторым и третьим ионизационными потенциалами и их атомы не могут отдать всех трех внешних валентных электронов, а атомы неметаллов [c.169]