Файл: Столярчук В.Г. Строение атома и периодическая система элементов Д. И. Менделеева.pdf

„ ,а

j *

• з+

з*

''3+

з+

{*

.„ 3+

элемент

&d

T$ .

Щ

Ho

£z

TS

p

Hu

Радиус

( A 0 ) 0,938

ф'з

0,988

0,894

0,881

0,863 0,85b

0,8*8

7

циркония

и стоящего

за ним через

32 элемента

гафния

почти

одинаковые

радиусы

и у

атомов

и у

ионов,

что д е л а е т

их

свойства

похожими.

Также похожи

ниобий,

тантал

и

д р у ­

г и е

элементы

ч</ и 5(1

, стоящие

в

одной

г р у п п е ,

Аналогичное

уменьшение

размера

атомов и ионов

происходит

и у актиноидов

(актиноидное с ж а т и е ) .

Но в с л е д с т в и е

т о г о ,

что актиноиды проявляют различные степени окисления,

их хи ­

мическое

разделение

провести

л е г ч е ,

чем в ряду

л а н т а н о и д о в .

От размера

атомов

з а в и с я т

окислительно - восстановительные

свойства

элементов . Чем больше радиус

атома,

тем с л а б е е

у д е р ­

живаются внешние электроны и в большей степени выражены

в о с ­

становительные

с в о й с т в а .

Наоборот,

с

уменьшением

радиуса

атома электроны притягиваются к ядру

с и л ь н е е : окислительная

активность- в о з р а с т а е т .

Нз кривой

aTOtoiiii

радиусов

( р и с . 2 3 )

видно, что наибольшими размерами обладает атомы щелочных

металлов,

являющиеся

сильными

восстановителями .

Атомы

г а л о ­

г е н о в , обладающие

наиболее сильной

окислительной

активностью;

имеют

наименьшие

размеры

атомов .

fopxtjfratiiie

номере

Р и с, 23. Кривая изменения радиусов атомов

Итак,

ковалентные

радиусы атомов

я в л я е т с я

периодччес - .

кой функцией порядкового номера элемента .

Ионные радиусы. Когда нейтральный

атом

т е р я е т

или

приоб­

р е т а е т э л е к т р о н ,

то

о б р а з у е т с я

ион".

Положительные

ионы

мень­

ше,

чем

исходные

атомы, отрицательные -

больие .

В положительном

ионе

заряд

ядра

д е й с т в у е т

на

меньшее

число

электронов и

поэтому

притягивает

их

ближе

к с е б е ,

тогда

как

в отрицательном

ионе заряд

ядра

должен

д е й с т в о в а т ь

на

больаее

число

а л е к т р о н о в ,

каждый

удерживается

менее

прочно,

и электронное

облако

расширяется

по

мере

увеличйния

числа

приобретённых

э л е к т р о н о в .

-

147

-

Таблица

17

Ы

« Л '

s

ее

Mj "

1.43

'

1,10

1,04

0,99

Ионы

Ля

и

«?*

$'~

сё'

3

« ; . •+

Радиус

иона А 0

0,95

0, 65

0,50

0,41

,1.84

1,81

Таблица

15

Атом

•Мл

не

• CS

Радиус

С А 0 )

1.52

1,86

2,31

2,44

2*62

Ион

*/•

ЛА

• К*

Iff*

•

^ *

Радиус

( А 0 )

0,60

0,95

1,33

1.48

1,69

Атом

F

ее

0 г

Радиус

( А 0 )

0,6ч

0»99

1.1ч

1,33

и*

Ион

'

F'

се'

<?г"

радиус

( А 0 )

1,36

1*81

1.95

2,16

Закономерности,

наблюдаемые

в

изменении

атомных

радиу­

с о в , аналогичны изменениям, наблюдаемым

для ионных радиусов.

3.

Атомные

объёмы

Атомный

объём

т э т о объём

I

г

атома

э л е м е н т а ,

содержа­

щего независимо от природы элемента одинаковое

число а т о ­

мов.

Атомный

объём I

г-А - -

* т о м д а

я

масса

( г )

см?.

*

плотность

г / с м ^

На р и с ,

24

приведена

кривая

атомных

объёмов .

Для э л е м е н т о в одного периода с увеличением

порядковых

н о ­

меров с н а ч а л а наблюдается уменьшение атомных объёмов

за

с ч ё т

влияния

в о з р а с т а н и я

з а р я д а я д р а .

З а т е м ,

когда

число

э л е к т р о ­

нов в наружной оболочке атома значительно

у в е л и ч и в а е т с я ,

их

взаимное о т т а л к и в а н и е

приводит

к р о с т у

атомных

объемов .

Очередной

максимум

д о с т и г а е т с я

в

начале

следующего

периода

на щелочном

э л е м е н т е . Для малых

периодов

наименьшие

атомные

объёмы наблюдаются

у элементов

С

,

Af

,

0

,

<S7

,

$

, Р ,

В больших

периодах

максимум

атомных

объёмов

приходится

на элементы,

в

которых

завершается

заполнение

d.-

орбиталей

э л е к т р о н а м и .

Во второй

половине

больших

периодов

внедрение

Р - э л е к т р о н о в

приводит

к увеличению

размера

а т о м а .

Таким

о б р а з о м ,

т а к

же

к а к

ковалентные

и

ионные радиусы,

атомные объёмы элементов являются периодической

функцией

порядкового

номера

э л е м е н т а .

4.

Э в е р г а я

с в я з и

внешних электронов о атомом.

Энергия

вонизадии

Химячасжиа

я ыногне

д р у г и е с в о й с т в а

атома

элемента

о п р е ­

д е л я е т с я

'в

нерву*)

очередь

числом

электронов

в

наружной о б о ­

л о ч к е а

энергвеЗЗ

с в я з и

ах

с

атомом.