Размер атома и его влияние
Атом не имеет жестких границ, так как плотность электронных облаков убывает постепенно. Радиус атома определяется экспериментально по расстоянию между ядрами в молекулах или кристаллах.
При переходе к новому периоду радиус резко возрастает из-за появления электронов на новом энергетическом уровне. Увеличение радиуса ослабляет связь внешних электронов с ядром, что напрямую влияет на свойства элементов. Например, у щелочных металлов с ростом радиуса от лития к цезию закономерно снижается температура плавления:
| Элемент | Li | Na | K | Rb | Cs |
|---|---|---|---|---|---|
| Радиус, пм | 159 | 171 | 216 | 229 | 282 |
| t плавления, °C | 180 | 98 | 63 | 39 | 28 |
Энергия ионизации и катионы
Способность атома превращаться в положительно заряженный ион (катион) характеризуется энергией ионизации ($E_и$). Это минимальная энергия, необходимая для удаления внешнего электрона из газообразного атома.
- В периодах $E_и$ возрастает слева направо.
- В группах $E_и$ уменьшается сверху вниз.
Важно помнить: при отрыве каждого последующего электрона от многозарядного иона затраты энергии резко возрастают.
Сродство к электрону
Некоторые атомы способны присоединять электроны, превращаясь в отрицательно заряженные ионы (анионы). Процесс сопровождается выделением энергии, которая называется сродством к электрону ($E_{ср}$). Как и энергию ионизации, этот показатель принято рассчитывать на 1 моль вещества и выражать в кДж/моль.
Радиус растет «вниз и влево» (как стрелка в таблице), а энергия ионизации — «вверх и вправо» (обратно радиусу).
Вопросы с занятий и экзамена
Почему у лития радиус атома значительно больше, чем у гелия?
У лития начинается новый энергетический уровень, что приводит к резкому увеличению радиуса по сравнению с предыдущим периодом.
Как меняется энергия ионизации в группе сверху вниз?
Она уменьшается, так как с увеличением радиуса связь внешних электронов с ядром ослабевает, и их легче оторвать.
Что происходит с энергией при образовании многозарядных ионов?
Энергия ионизации для каждого последующего электрона значительно возрастает по сравнению с предыдущим.
Что ещё разобрать по теме
- Особенности заполнения 4f-подуровня у лантаноидов.
- Влияние электронной конфигурации на химическое сходство элементов.
- Квантово-механические методы расчета атомных радиусов.
- Причины неустойчивости тяжелых нуклидов в 7-м периоде.
- Различия в свойствах анионов и катионов.
Разберите тему целиком в курсе «Химия»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Периодические свойства атомов» и ещё 3 009 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 90 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Глава 5. Строение вещества»
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.