元素周期律
元素化學(xué)性質(zhì)隨元素原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性變化垦藏,這個(gè)規(guī)律叫做元素周期律幢竹。
本質(zhì)原因:元素原子核外電子排布的周期性變化莫换。
原子半徑
同周期(稀有氣體除外)峻厚,從左到右响蕴,隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子半徑遞減惠桃;
同主族中浦夷,從上到下,隨著原子序數(shù)的遞增辜王,元素原子半徑遞增劈狐。
上一周期陰離子與下一周期陽(yáng)離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),這時(shí)核電荷數(shù)越大呐馆,微粒半徑越小肥缔。
如半徑:
同種元素形成的粒子具有相同的核電荷數(shù),它們的粒子半徑大小順序主要由最外層電子數(shù)確定汹来,有:陽(yáng)離子半徑 < 中性原子 < 陰離子半徑续膳。
如半徑:
化合價(jià)
同周期中,從左到右收班,隨著原子序數(shù)的遞增坟岔,元素的最高正化合價(jià)遞增(從+1價(jià)到+7價(jià)),第一周期除外摔桦,第二周期的O社付、F元素除外;
由于金屬元素不容易獲得電子邻耕,一般無(wú)負(fù)化合價(jià)瘦穆。從ⅣA族開(kāi)始,最低負(fù)化合價(jià)遞增(從-4價(jià)到-1價(jià))赊豌。第一周期除外扛或。
元素最高價(jià)的絕對(duì)值與最低價(jià)的絕對(duì)值的和為8 。
元素最高正價(jià) = 最外層電子數(shù)
元素最低負(fù)價(jià)= 最外層電子數(shù) - 8
元素的金屬性和非金屬性
同一周期中碘饼,從左到右熙兔,隨著原子序數(shù)的遞增悲伶,元素的金屬性遞減,非金屬性遞增住涉;
同一族中麸锉,從上到下,隨著原子序數(shù)的遞增舆声,元素的金屬性遞增花沉,非金屬性遞減。
金屬性強(qiáng)弱
金屬活動(dòng)性順序:順序碱屁,金屬性逐漸減弱。
金屬性越強(qiáng)蛾找,單質(zhì)跟水或酸反應(yīng)置換出氫越容易娩脾,反應(yīng)也越劇烈。(Na與水劇烈反應(yīng)打毛,Mg與水反應(yīng)需加熱)
金屬性越強(qiáng)柿赊,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)。(堿性:)
置換反應(yīng)中幻枉,活潑的金屬能從鹽溶液中將較不活潑金屬置換出來(lái)碰声。()
原電池反應(yīng)中,金屬性越強(qiáng)的金屬失電子能力越強(qiáng)熬甫,用作電源負(fù)極奥邮。
非金屬性強(qiáng)弱
最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)的元素非金屬性越強(qiáng)罗珍。(酸性:)
氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定洽腺,或與氫氣化合越容易,非金屬性越強(qiáng)覆旱。(穩(wěn)定性:)
若非金屬A能將非金屬B從其鹽溶液中置換出來(lái)蘸朋,則A的非金屬性更強(qiáng)。()
非金屬元素A扣唱、B形成化合物AB藕坯,其中顯負(fù)價(jià)的元素非金屬性更強(qiáng)。()
相同條件下將金屬氧化到更高價(jià)態(tài)的非金屬元素的非金屬性更強(qiáng)噪沙。()
元素周期表中位于對(duì)角線位置的元素化學(xué)性質(zhì)相似炼彪。
由原子序數(shù)確定其在周期表中的位置
- 以0族元素原子序數(shù)為參照,
正歼。
- 比0族元素原子序數(shù)多1到2的元素辐马,位于對(duì)應(yīng)0族元素的下一周期的 IA(第一主族) 或 IIA (第二主族)。
- 比0族元素原子序數(shù)少1到5的元素局义,位于對(duì)應(yīng)0族元素同周期的 VIIA(第七主族) 到 IIIA(第三主族) 喜爷。
元素周期律遞變實(shí)例
鹵族元素結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
最外層電子數(shù)均為7冗疮,容易獲得電子,非金屬性很強(qiáng)檩帐。
與氫氣化合术幔,生成氫化物穩(wěn)定性比較:
單質(zhì)與氫氣 | 反應(yīng)難易 | 產(chǎn)物穩(wěn)定性 |
---|---|---|
暗處就能爆炸 | 很穩(wěn)定 | |
光照下發(fā)生爆炸,點(diǎn)燃有蒼白色火焰 | 很穩(wěn)定 | |
在加熱的條件下能反應(yīng) | 較穩(wěn)定 | |
持續(xù)加熱湃密,反應(yīng)可逆 | 不穩(wěn)定 |
隨原子層數(shù)增加诅挑,鹵素原子半徑增加,核對(duì)最外層電子的吸引力逐漸減弱泛源,得電子能力(氧化性拔妥,非金屬性)逐漸減弱。
鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng):
氧化性:
還原性:
鹵族元素物理性質(zhì)漸變:
淺黃綠色俩由,
黃綠色,
深紅棕色毒嫡,
紫黑色
常溫下為氣態(tài)癌蚁。
是常溫下唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì)幻梯。
常溫下是紫黑色固體。
第三周期元素結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
最外層電子從1到7努释,失電子能力越來(lái)越弱碘梢,得電子能力越來(lái)越強(qiáng),既金屬性逐漸減弱伐蒂,非金屬性逐漸增強(qiáng)煞躬。
與水反應(yīng)劇烈,
與水在加熱的條件下才能反應(yīng)逸邦。
是強(qiáng)堿恩沛,
是中強(qiáng)堿,
是兩性氧化物缕减。
是極弱酸雷客,
是中強(qiáng)酸,
是強(qiáng)酸桥狡,
是最強(qiáng)酸搅裙。由最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱可知,
非金屬性逐漸增強(qiáng)裹芝。
由于第三周期元素核外均為3個(gè)電子層部逮,但從左至右核電荷數(shù)逐漸增多,核對(duì)核外電子的吸引越強(qiáng)嫂易,因此第三周期元素原子半徑隨核電荷數(shù)增大原子變徑遞減(0族元素除外)兄朋。
元素周期律的應(yīng)用
元素的結(jié)構(gòu)、位置怜械、性質(zhì)三者關(guān)系
元素的結(jié)構(gòu)主要包括核電荷數(shù)蜈漓,核外電子排布穆桂。
元素的位置指元素在周期表中位于第幾周期,第幾族融虽。
元素的性質(zhì)包括價(jià)態(tài)享完、氧化性、還原性有额、堿性般又、酸性、反應(yīng)難易等巍佑。
結(jié)構(gòu)決定位置與性質(zhì)茴迁;性質(zhì)反映結(jié)構(gòu),性質(zhì)可推測(cè)位置萤衰;位置可推出結(jié)構(gòu)堕义,位置可預(yù)測(cè)性質(zhì)。
元素周期律的應(yīng)用
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預(yù)測(cè)元素的性質(zhì)脆栋。
利用元素與元素周期表中近鄰的元素性質(zhì)的相似性與遞變規(guī)律來(lái)預(yù)測(cè)未知元素的化學(xué)倦卖、物理性質(zhì)。
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啟發(fā)人們?cè)谝欢▍^(qū)域里尋找新物質(zhì)椿争。
半導(dǎo)體怕膛、農(nóng)藥、催化劑秦踪、特殊合金材料的研發(fā)中褐捻,通常依據(jù)元素性質(zhì)相似性在某元素周?chē)欢▍^(qū)域內(nèi)尋找性能更優(yōu)的替代元素椅邓。
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