原子结构与原子间结合键培训课件.ppt

2．族与原子电子层结构的关系 周期表中共有18个纵行，每1纵行表示1个族，而族又有主族和副族之分。其中标有1A至8A的为第1到第8主族，标有1B至8B的为第1到第8副族。周期表中主族和副族各半，但主族是8个纵行，而副族有10个纵行。 族与原子结构中外层电子结构： （1）同一主族元素具有相同的外层电子结构，所 谓外层电子结构是指能参与形成化学键的电 子。由于元素的性质主要决定于原子的外层 电子结构，所以同一主族元素具有相似的性质。 （2）同一副族元素具有相同或相似的外层电子结 构，但次外层电子多数未填满。总体上讲同 一副族元素性质也具有相似性，但族与族间 元素性质递变不明显，且规律性较差。 3.元素分区与原子电子层结构的关系 1A 8A 1 2A 3A 4A 5A 6A 7A 2 s 区 3 3B 4B 5B 6B 7B 8B 1B 2B 4 d 区 ds 区 p 区 5 6 7 镧系 锕系 f 区 周期表中的元素可根据元素原子的核外电子排布的特征，分为五个区: 从元素在周期表中的位置推断出原子的电子层结构；知道了原子的电子层结构，也能确定元素在周期表中的位置。 例题2-4： 已知某元素的原子序数为26，写出该元素原子的电子排布式，并指出该元素所属的区、周期和族，以及是何元素。 答：由原子序数26可知该无素原子核外有26个电子。 根据核外电子排布规则，其核外的电子排布式为： 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。故该元素属 d区，位于第四周期，8B族，是铁（Fe）元素。 例题2-5 已知某元素属于周期表中第四周期，7A族。试写出该元素的电子排布式，并指出它属于何区及其原子序数和元素名称。 答：根据该元素在第四周期可以断定最高能 级组数是4，又因为属7A族，所以外电 子层构型为：4s24p5，它应属于p区元素。 其电子排布式为： 1s22s22p63s23p63d104s24p5或[Ar]3d104s24p5， 总共有35个电子，故该元素的原子序数 应为35，是元素溴（Br）。 2．3．5 原子结构与元素性质 1. 原子半径 经常用到的原子半径有原子的共价半径、金属半径和范德华半径等。表2-6列出了元素的原子半径。原子半径在50~220pm之间。从表2-6可看出，元素的原子半径呈周期性变化。 2. 元素的电离能 元素的原子失去电子形成正离子的难易程度，可用电离能来衡量。使某元素一个基态的气态原子失去一个电子成为一价正离子所需的最低能量，称为该元素原子的第一电离能，常用符号I1表示，即： A代表任一元素 气态A+再失去一个电子成为二价正离子所需的最低能量，称为第二电离能I2，即： 依此类推，可有第三电离能I3、第四电离能I4等。 对于任一元素的原子，其电离能的大小顺序是：I1I2I3I4…。电离能中第一电离能I1最重要，对元素周期性规律反映最明显。图2-4给出了元素的第一电离能数据和其周期性。 图2-4 元素第一电离能的周期性 3. 元素的电子亲和能 元素的原子结合电子的难易，可用电子亲和能来衡量。使某元素一个基态的气态原子获得一个电子成为一价负离子时所释放的能量，称为该元素的电子亲和能，常用Eea表示，即： 已有的数据仍可大致地看出它们的变化特点。活泼的非金属元素一般具有较高的电子亲和能（较大的负值），表明它们易于获得电子成为负离子，而活泼的金属元素电子亲和能较小，表明它们难于获得电子形成负离子。 4. 元素的电负性 电负性是指元素的原子，在分子中吸收电子的能力，常记作χ，化学家鲍林以氟原子电负性为4.0，并根据热化学的数据和分子的键能，比较各元素原子吸引电子的能力，得到了其他元素的相对电负性，如表2-9所示。元素的电负性数值愈大，表示原子在分子中吸引电子的能力愈强，即非金属性越强。可以看出：在周期系中每一周期元素从左到右有效核电荷逐渐增大，原子半径逐渐减小，原子在分子中吸引电子的能力逐渐增加，因而元素电负性逐渐变大，元素的非金属性也逐渐增强。对主族元素从上至下随着原子半径增大电负性逐渐减小，元素的非金属性依次减小。副族元素的电负性变化规律不明显；一般说来，金属元素的电负性在2.0以下，非金属元素的电负性在2.0以上。 2．4