Зависимость свойств атома элемента (орбитальный радиус, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность) от строения электронной оболочки.

Энергией ионизации называется энергия , необходимая для удаления электрона из атома, иона, радикала или молекулы в газовой фазе, при Т = 0 К, без передачи освобожденному электрону кинетической энергии. Обозначают энергию ионизации символом Еи , выражают в Дж , кДж, или электрон – вольтах (эВ). 1эВ – энергия , которую приобретает электрон в ускоряющем электрическом поле с разностью потенциалов В (1эВ = 96,5 кДж/моль). Атомы могут не только отдавать, но и присоединять электроны. Энергия, поглощаемая или выделяющаяся при присоединении электрона к атому, иону, радикалу или молекуле в газовой фазе при Т = 0 К без передачи частице кинетической энергии, называется сродством атома к электрону. Сродство к электрону, как и энергия ионизации, обычно выражается в эВ и обозначается Ее . Сродство к электрону атома водорода равно 0,75эВ

Кислорода – 1,47эВ, фтора – 3,52эВ.

Энергия ионизации и сродство к электрону зависят от радиуса атома и поэтому характер их изменения по периодам и подгруппам таблицы ПС близок к характеру изменения радиуса. У элементов одного и того же периода при переходе от щелочного МЕ к благородному газу заряд ядра постепенно возрастает, а радиус атома уменьшается. Поэтому энергия ионизации постепенно увеличивается, а восстановительные свойства ослабевают. Рассмотрим, как изменяются энергии ионизации с увеличением атомного номера у атомов одной и той же подгруппы ПС:

 

С увеличением порядкового номера элемента энергии ионизации уменьшаются, что говорит об усилении восстановительных свойств. Эта закономерность связана с возрастанием радиусов атомов. Сродство к электрону атомов s-,d-,и f-элементов, как правило близко к нулю или отрицательно; из этого следует, что для большинства из них присоединение электронов энергетически невыгодно. Сродство же к электрону атомов p-элементов – неметаллов всегда положительно и тем больше, чем ближе к благородному газу расположен неметалл в ПС; это говорит об усилении окислительных свойств по мере приближения к концу периода. Вдоль каждого периода радиусы атомов в целом уменьшаются, а заряд ядра увеличивается. В то же время главное квантовое число электронов внешней ЭО остается постоянным. В результате энергия ионизации и сродство к электрону в этом направлении увеличиваются. Поэтому восстановительная активность атомов вдоль по периоду уменьшается, а окислительная – увеличивается. Атомы элементов побочных подгрупп (d- и –f – элементов), характеризуются малыми значениями Ee и поэтому их окислительную активность не учитывают. Самыми сильными восстановителями являются элементы находящиеся в начале каждого периода и конце 1 главной подгруппы (Cs,Fr).Их атомы имеют самые низкие значения энергии ионизации. Самыми сильными окислителями являются элементы, располагающиеся в правом верхнем углу таблицы ПС (F, O2, Cl). Атомы этих элементов обладают наивысшими значениями сродства к электрону. Из известных Эл-тов, только 22 относятся к неметаллам, остальные же металлы, мет отличаются физ, хим, мех свойствами.. особенности этих отличий обусловлены электронным сторением простых веществ, вытекающим из числа и типа валентных электронов атомов элементов.

Электроотрицательность – способность атома притягивать или отдавать электроны. Относительная электроотрицательность – это оценка способности атома данного эл-та оттягивать к себе общую электронную пару. В начале каждого периода находятся Эл-ты с наиболее низкой электроотрицательностью – типичные металлы, в конце периода(перед благородными газами), Эл-ты с наивысшей электроотрицательностью, т.е. типичные неметаллы. У Эл-ов одной и той же подгруппы электроотрицательность с ростом заряда ядра проявляет тенденцию к уменьшению. Таким образом, чем более типичным металлом является элемент, тем ниже его электроотр., чем более типичным неметаллом является элемент, тем выше его электроотрицательность.