az elemek időszakos tulajdonságai példákkal
Az elemek időszakos tulajdonságai példákkal
1) Atomsugár:
Az elemek Atomsugara csökken, ahogy balról jobbra haladunk az időszakos táblázatban. Ennek oka az, hogy; az elemek atomszáma ugyanabban az időszakban balról jobbra növekszik, így a protonok számának növekedése az elektronok protonok általi vonzásának növekedését okozza. Éppen ellenkezőleg, ugyanabban a csoportban, ahogy fentről lefelé haladunk, az elemek atomsugara nő. Mivel a kagylók száma fentről lefelé növekszik ugyanabban a csoportban, az elektronok protonokkal való vonzása csökken, az atomsugár pedig növekszik.
példa: kapcsolat keresése a 3x, 11Y és 5Z elemek atomsugara között.
először az elemek helyét találjuk a periódusos táblázatban.
3x: 1s22s1 2. I. időszak a csoport
11Y:1s22s22p63s1 3. időszak és i a csoport
5Z: 1s22s22p1 2. időszak és III a csoport.
i a III A
2. időszak X Z
3. időszak Y
mivel atomsugár növekedése jobbról balra és fentről lefelé;
Y >X > Z
2) ionizációs energia:
az atomokból vagy ionokból egy elektron eltávolításához szükséges energiát ionizációs energiának nevezzük. Az első valence elektron eltávolításához szükséges energiát első ionizációs energiának nevezzük,a második valence elektron eltávolításához szükséges energiát második ionizációs energiának nevezzük stb. A következő reakciók mutatják ezt a folyamatot;
X + IE1→X + + e –
X + IE2→X + 2 + e –
X + 2 + IE3→X + 3 + E-
A mag által az elektronokra alkalmazott vonzóerő növelése megnehezíti az elektronok eltávolítását a kagylókból. A második ionizációs energia nagyobb, mint az első ionizációs energia, a második ionizációs energia nagyobb, mint a harmadik ionizációs energia. Azt mondhatjuk, hogy;
IE1<IE2<IE3<….
amikor az elektronokat eltávolítják az atomról, az elektrononkénti vonzási erő növekszik, így az elektron eltávolítása az atomból nehezebbé válik. Az ns2np6 elektronkonfigurációval rendelkező atomok gömbszimmetria tulajdonsággal rendelkeznek, az elektron eltávolítása nehéz, az ionizációs energia magas. Ráadásul az ns2np6ns1 atomok alacsonyabb ionizációs energiával rendelkeznek, mivel egy elektron eltávolítása ezekből az atomokból nemesgázt eredményez, és stabilabb. Így könnyen eltávolítható az elektron. Például;
10ne: 1s22s22p6 és
11na: 1s22s22p63s1
IENe>IENa
Az atom szekvenciális ionizációs energiáinak ismerete segít megtalálni az atomok valence elektronjainak számát. Vizsgálja meg a következő példát;
IE1 IE2 IE3 IE4 IE5
176 347 1850 2520 3260
a második-harmadik ionizációs energia növekedése nagyobb, mint mások, így az atomnak 2 valence elektronja van.
példa:
Na(gáz) + IE1→Na + + e –
Na(gáz)+IE2→Na + 2 + 2E-
Na(szilárd)+ IE3→Na + +e-
Na + (szilárd)+IE4→Na + 2 + e-
a fenti chemşcal-egyenletekkel kapcsolatos alábbi állítások egyike hamis.
I. E1 az első ionizációs energia Na
II. E3>E1
III. E2 A második ionizációs energia Na
IV. E4>E1
V. E2 = E1 + E4
Az első ionizációs energia az az energia, amely egy elektron gázállapotú semleges atomból történő eltávolításához szükséges. Igazam van.
E3 az E1 és a szublimációs energia energiáinak összege. Így az E3>E1 II igaz
második ionizációs energia az az energia, amely egy elektron eltávolításához szükséges +1 töltött ion gázállapotban.Így III hamis.
az E4 a második ionizációs energia, az E1 pedig az első ionizációs energia. Így; E4>E1 IV is true
Na(gas) + IE1→Na+ + e-
Na+(solid) + IE4→Na+2 + e-
Na(gas) + (E1+E4)→Na+2(gas)+2e-
So; E2=E1+E4 V is true
Changes of Ionization Energy in Periodic Table;
I A<III A<II A<IV A<VI A<V A<VII A<VIII A
Since II A and V A has spherical symmetry property they have greater ionization energies then III A and VI A. Az alábbi grafikon az ionizációs energia és az atomszám közötti összefüggést mutatja.
3) elektron affinitás:
Ha egy elektront semleges atomhoz adnak gázállapotban, az energiát kikapcsolják. Ezt az energiát “elektron affinitásnak”nevezzük.Következő kémiai egyenlet mutatja ezt a folyamatot.
X (gáz) + E – → X – (gáz) + E
általában az elektron affinitása növekszik, amikor balról jobbra haladunk az időszakban. Éppen ellenkezőleg, az elektron affinitása egy csoportban felülről lefelé csökken.
4) Elektronegativitás:
kémiai kötésben az atomok elektronvonzási képességét elektronegativitásnak nevezzük. Balról jobbra az időszakban az elektronegativitás növekszik, felülről lefelé pedig egy csoport elektronegativitása csökken. Mivel a nemesgázok nem képeznek kémiai kötéseket, nem beszélhetünk elektronegativitásukról.
5) fém-nemfém tulajdonság:
az elektron adásának képességét fém tulajdonságnak nevezik, az elektron megszerzésének képességét pedig az elemek nem fém tulajdonságának nevezik. Balról jobbra haladva a fém tulajdonság növekszik, a nem fém tulajdonság pedig csökken. Egy csoport fémek, fentről lefelé fém tulajdonság növekszik. Egy csoport nem fémek, felülről lefelé nem fém tulajdonság atomok csökken.
példa: melyik állítás igaz az alábbi periódusos rendszerben szereplő adott elemekre.
I. Az X fém tulajdonsága nagyobb, mint Y, Z és T.
II. A Z Atomsugara nagyobb, mint X, Y és T.
III. A T ionizációs energiája nagyobb, mint X.
IV. a legtöbb elektronegatív elem Y.
A fém tulajdonság jobbról balra, felülről lefelé növekszik. Így Y a leginkább fémes elem. Hamis vagyok.
az Atomradi jobbról balra és felülről lefelé növekszik. Így Y nagyobb atomi sugárral rendelkezik. A II hamis.
az ionizációs energia ugyanabban az időszakban balról jobbra növekszik. Így IET>IEX. III igaz.
az elektronegativitás balról jobbra, alulról felfelé növekszik. A Z a leginkább elektronegatív elem.
az időszakos tulajdonságok összefoglalása az alábbi képen látható.