ПЕРИОДИЧНИ СВОЙСТВА НА ЕЛЕМЕНТИТЕ И ТЕХНИТЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ - ХИМИЯ - 2025

В периодични свойства на елементите, са тези, които определят тяхната физическа и химическа поведение от атомна перспектива, и чиито величини, в допълнение към атомен номер, позволява класификация на атома.

От всички свойства те се характеризират, както показва името им, че са периодични; тоест, ако се изучава периодичната таблица, ще бъде възможно да се потвърди, че нейните величини се подчиняват на тенденция, която съвпада и се повтаря с подреждането на елементите в периоди (редове) и групи (колони).

Вътрешна периодичност на част от елементите на периодичната таблица. Източник: Габриел Боливар.

Например, ако се пресича период и периодичното свойство намалява по величина с всеки елемент, същото ще се случи във всички периоди. От друга страна, ако спускането на една група или колона увеличава нейната величина, може да се очаква същото и за останалите групи.

И така, неговите вариации се повтарят и показват проста тенденция, която е съгласна с подреждането на елементите по атомните им номера. Тези свойства са пряко отговорни за металния или неметалния характер на елементите, както и за тяхната реактивност, което е помогнало за класифицирането им в по-голяма дълбочина.

Ако за момент идентичността на елементите е неизвестна и те се разглеждат като странни „сфери“, периодичната таблица може да бъде възстановена (с много работа), използвайки тези свойства.

По този начин предполагаемите сфери ще придобият цветове, които биха им позволили да бъдат разграничени една от друга в групи (горно изображение). Като знаят техните електронни характеристики, те биха могли да се организират в периоди и групите да разкрият тези, които имат същия брой валентни електрони.

Ученето и разсъжденията за периодичните свойства е същото като знанието защо елементите реагират по един или друг начин; е да се знае защо металните елементи са в определени области на таблицата, а неметалните елементи - в друг.

Какви са периодичните свойства и техните характеристики

-Атомично радио

Когато наблюдавате сферите в изображението, първото нещо, което може да се забележи, е, че не всички са с еднакъв размер. Някои са по-обемни от други. Ако погледнете по-отблизо, ще установите, че тези размери варират според модел: за един период той намалява отляво надясно, а в група се увеличава отгоре надолу.

Горното може да се каже и по този начин: атомният радиус намалява към групите или колоните вдясно и се увеличава в по-ниските периоди или редове. При това положение атомният радиус е първото периодично свойство, тъй като неговите вариации следват модел в елементите.

Ядрен заряд срещу електрони

Каква е причината за този модел? В период електроните на атома заемат същото енергийно ниво, което е свързано с разстоянието, което ги разделя от ядрото. Когато преминаваме от една група в друга (което е същото като преминаването през периода вдясно), ядрото добавя и електрони, и протони в рамките на едно и също енергийно ниво.

Следователно, електроните не могат да заемат по-нататъшни разстояния от ядрото, което увеличава положителния му заряд, тъй като има повече протони. Следователно електроните изпитват по-голяма сила на привличане към ядрото, привличайки ги все повече и повече, тъй като броят на протоните се увеличава.

Ето защо елементите в най-дясната част на периодичната таблица (жълти и тюркоазени колони) имат най-малките атомни радиуси.

От друга страна, когато "скочите" от един период в друг (което е същото като да кажете, че се спускате през група), новите енергийни нива позволяват на електроните да заемат по-далечни пространства от ядрото. Като са по-далече, ядрото (с повече протони) ги привлича с по-малка сила; и затова атомните радиуси се увеличават.

Йонни радиуси

Йонните радиуси следват подобен модел на атомните радиуси; Те обаче не зависят толкова от ядрото, а от това колко или по-малко електрони има атомът по отношение на неутралното му състояние.

Катионите (Na ⁺, Ca ²⁺, Al ³⁺, Be ²⁺, Fe ³⁺) проявяват положителен заряд, защото са загубили един или повече електрони и следователно ядрото ги привлича с по-голяма сила, тъй като има по-малко отблъсквания. между тях. Резултатът: катионите са по-малки от атомите, от които са получени.

А за анионите (O ^2-, F ^-, S ^2-, I ^-), напротив, проявяват отрицателен заряд, тъй като имат един или повече електрони в излишък, увеличавайки отблъскването си един към друг над привличането, упражнявано от ядрото. Резултатът: анионите са по-големи от атомите, от които са получени (изображението по-долу).

Вариация на йонни радиуси по отношение на неутралния атом. Източник: Габриел Боливар.

Вижда се, че 2- анионът е най-големият от всички, а катионът 2+ най-малък. Радиусите се увеличават, когато атомът е отрицателно зареден, и се свиват, когато са положително заредени.

-Electronegativity

Когато елементите имат малки атомни радиуси, не само техните електрони се привличат много силно, но и електроните от съседните атоми, когато образуват химическа връзка. Тази тенденция за привличане на електрони от други атоми в съединението е известна като електронегативност.

Само, че един атом е малък, не означава, че той ще бъде по-електронегативен. Ако е така, елементите хелий и водород биха били най-електроотрицателните атоми. Доколкото науката показа, хелий не образува ковалентна връзка от какъвто и да е вид; и водородът има само един протон в ядрото.

Когато атомните радиуси са големи, ядрата не са достатъчно силни, за да привлекат електрони от други атоми; следователно, най-електроотрицателните елементи са тези с малък атомен радиус и по-голям брой протони.

Отново тези, които изпълняват тези характеристики перфектно са неметалните елементи на p блока на периодичната таблица; Това са тези, принадлежащи към група 16 или кислород (O, S, Se, Te, Po) и група 17 или флуор (F, Cl, Br, I, At).

Тенденция

Според всичко казано, най-електроотрицателните елементи са разположени особено в горния десен ъгъл на периодичната таблица; притежаващ флуор като елемент, който оглавява списъка с най-електронегативните.

Защо? Без да се прибягва до скали на електроотрицателност (Pauling, Mulliken и др.), Въпреки че флуорът е по-голям от неоновия (благородният газ от неговия период), първите могат да образуват връзки, докато вторите не могат. Също така, заради малкия си размер, ядрото му има много протони и там, където е флуорът, ще настъпи диполен момент.

-Метален характер

Ако елемент има атомен радиус в сравнение с тези от същия период и също не е много електроотрицателен, тогава той е метал и има висок метален характер.

Ако се върнем към основното изображение, червеникавите и зеленикави сфери, подобно на сивкавите, съответстват на метални елементи. Металите имат уникални характеристики и от тук периодичните свойства започват да се преплитат с физичните и макроскопичните свойства на материята.

Елементите с висок метален характер се характеризират със сравнително големи атоми, лесно губят електрони, тъй като ядрата трудно могат да ги привлекат към тях.

В резултат на това те лесно се окисляват или губят електрони, образувайки катиони, M ⁺; това не означава, че всички катиони са метални.

Тенденция

На този етап можете да предвидите как металическият характер варира в периодичната таблица. Ако е известно, че металите имат големи метални радиуси и че те също са малко електроотрицателни, трябва да се очаква, че най-тежките елементи (по-ниските периоди) са най-метални; и най-леките елементи (горните периоди), най-малко метални.

Също така металическият характер намалява, толкова по-електроотрицателен става елементът. Това означава, че преминавайки през периодите и групите вдясно от периодичната таблица, в горните им периоди те ще намерят по-малко металните елементи.

Следователно металическият характер се увеличава спускане през група и намалява отляво надясно в същия период. Сред металните елементи имаме: Na (натрий), Li (литий), Mg (магнезий), Ba (барий), Ag (сребро), Au (злато), Po (полоний), Pb (олово), Cd (кадмий), Al (алуминий) и т.н.

-Ионизационна енергия

Ако един атом има голям атомен радиус, трябва да се очаква, че неговото ядро ​​няма да държи електрони в най-външните обвивки, хванати със значителна сила. Следователно, премахването им от атома в газовата фаза (индивидуализирано) няма да изисква много енергия; тоест енергията на йонизацията, EI, необходима за отстраняване на електрон от тях.

EI е равносилно на това, че казва, че енергията трябва да бъде доставена за преодоляване на атрактивната сила на ядрото на атом или газообразен йон върху най-външния му електрон. Колкото по-малък е атомът и толкова по-електроотрицателен, толкова по-нисък е неговият ЕИ; това е твоята тенденция.

Следното уравнение илюстрира пример:

Na (g) => Na ⁺ (g) + e ^-

ЕИ, необходима за постигането на това, не е толкова голяма в сравнение с втората йонизация:

Na ⁺ (g) => Na ²⁺ (g) + e ^-

Тъй като в Na ⁺ преобладават положителните заряди и йонът е по-малък от неутралния атом. Следователно ядрото на Na ⁺ привлича електрони с много по-голяма сила, което изисква много по-голяма EI.

-Електронен афинитет

И накрая, има периодичното свойство на електронния афинитет. Това е енергийната склонност на атома на елемент в газовата фаза да приема електрон. Ако атомът е малък и има ядро ​​с голяма привлекателна сила, ще бъде лесно за него да приеме електрон, образувайки стабилен анион.

Колкото по-стабилен е анионът по отношение на своя неутрален атом, толкова по-голям е неговият електронен афинитет. Отблъскванията между самите електрони също влизат в игра.

Азотът, например, има по-висок афинитет към електроните от кислорода. Това е така, защото трите му 2p електрони са неспарени и се отблъскват един друг, а входящият електрон по-малко; докато в кислорода има двойка сдвоени електрони, които проявяват по-голямо електронно отблъскване; и във флуор има две двойки.

Поради тази причина се казва, че тенденцията в електронните афинитети се нормализира от третия период на периодичната таблица.

Препратки

1. Шивър и Аткинс. (2008 г.). Неорганична химия. (Четвърто издание). Mc Graw Hill.
2. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
3. Проф. Ортега Грасиела М. (1 април 2014 г.). Периодични свойства на елементите. Цвят абс. Възстановено от: abc.com.py
4. Химия LibreTexts. (7 юни 2017 г.). Периодични свойства на елементите. Възстановено от: chem.libretexts.org
5. Хелменстин, Ан Мари, доктор на науките (02 януари 2019 г.). Периодичните свойства на елементите. Възстановено от: thinkco.com
6. Toppr. (SF). Периодични свойства на елементите. Възстановени от: toppr.com /
7. Периодични свойства на елементите: Пътуването през масата е пътуване през химията., Възстановено от: cod.edu