有机无机化学化工热力学教学课件原子性质的周期性

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1、第五章 原子结构和元素周期性 5.4原子性质的周期性原子的电子层结构随核电荷的递增呈周期性变化，促使原子的某些性质呈周期性变化如 原子半径、电离能、 电子亲合能、 电负性共价半径两个相同原子形成共价键 时，其核间距离的一半定义5.4.1 原子半径d=198pmr(Cl)=99pmd=154pmr(C)=77pm金属半径金属单质晶体中，两个相邻金属原子核间距离的一半定义d=256pmr(Cu)=128pm5.4.1 原子半径范德华半径分子晶体中，两个相邻分子核间距离的一半定义d=320pmr(Ne)=160pm5.4.1 原子半径IAIA0一一 H37IIAAIVIVAAVIAVIA AHe12

2、2二二 Li152Be111B88C77N70O66F64Ne160三三Na168Mg160BIVIVB VB VIBBIB IIBAl143Si117P110S104Cl99Ar191四四 K227Ca197Sc161Ti145V132Cr125Mn124Fe124Co125Ni125Cu128Zn133Ga122Ge122As121Se117Br114Kr198五五Rb248Sr215Y181Zr160Nb143Mo136Tc136Ru133Rh135Pd138Ag144Cd149In163Sn141Sb141Te137I133Xe217六六 Cs265Ba217La173Hf159Ta1

3、43W137Re137Os134Ir136Pt136Au144Hg160Tl170Pb175Bi155Po153At Rn变化规律变化规律非金属为共价半径、金属为金属半径、稀有气体为范德华半径260210160110 60原子半径/pm族号同一周期的主族元素, 自左到右, 随核电荷的增加, 原子半径逐渐减小260210160110 60原子半径/pm族号同一周期的d区元素, 自左到右, 随核电荷的增加, 原子半径略有减小。IB族开始，反而有所增加AABBBBB BBAAAAA0第二周期第三周期第四周期第五周期第六周期镧系元素, 自左到右, 随核电荷的增加, 原子半径总的趋势缓慢减小，即镧系收缩

4、210200190180170原子半径/pm原子序数260210160110 60原子半径/pm族号由于镧系收缩，至使后面五、六周期同族元素(如Zr与Hf、Nb与Ta、 Mo与W)性质极为相似260210160110 60原子半径/pm族号同一主族元素，自上往下，原子半径逐渐增大260210160110 60原子半径/pm族号同一副族元素(除B外),自上往下,原子半径一般略有增大。五、六周期同族元素原子半径十分相似第一电离能(I1)基态的中性气态原子失去一个电子形成气态阳离子所需的能量Mg(g) - e- Mg+(g) I1=H1=738kJmol-1第二电离能(I2)氧化数为+1的气态阳离子

5、失去一个电子形成氧化数为 +2的气态阳离子所需的能量Mg+(g) - e- Mg2+(g) I2=H2=1451kJmol-1 其余依次类推.基态气态原子失去电子变为气态阳离子，克服核电荷对电子的引力所消耗的能量电离能(I)5.4.2 电离能和电子亲和能气态原子失去电子变为气态阳离子，克服核电荷对电子的引力所消耗的能量电离能(I)Mg(g) - e- Mg+(g)InIn/(kJmol-1)I1738I21451I37733I410540I513629I617994I1 I2 I3 I4.Mg+(g) - e- Mg2+(g).电离能用来衡量气态原子失去电子的难易电离能越小，原子越易失去电子电

6、离能越大，原子越难失去电子电离能(I)2160186015601260 960 660 360I1/(kJmol-1)原子序数HeNeLiXeNaArKrKRbCsHNPSbAs同一周期主族元素，从左到右，电离能逐渐增大电离能(I)2160186015601260 960 660 360I1/(kJmol-1)原子序数HeNeLiXeNaArKrKRbCsHNPSbAs同一周期副族元素，从左到右，电离能变化不规律电离能(I)2160186015601260 960 660 360I1/(kJmol-1)原子序数HeNeLiXeNaArKrKRbCsHNPSbAs同一主族元素，从上往下，电离能逐