原子的大小以原子半径来表示.docx

原子的大小以原子半径来表示，在讨论原子半径的变化规律时，我们采用的是原子的共价半径，但稀有气体的原子半径只能用范德华半径代替 ⑴短周期内原子半径的变化（ 1 、 2 、 3 周期） 在短周期中，从左到右随着原子序数的增加，核电荷数在增大，原子半径在逐渐缩小但最后到稀有气体时，原子半径突然变大，这主要是因为稀有气体的原子半径不是共价半径，而是范德华半径 ⑵长周期内原子半径的变化（ 4 、 5 周期） 在长周期中，从左向右，主族元素原子半径变化的趋势与短周期基本一致，原子半径逐渐缩小；副族中的 d 区过渡元素，自左向右，由于新增加的电子填入了次外层的（ｎ－ 1 ） d 轨道上，对于决定原子半径大小的最外电子层上的电子来说，次外层的 d 电子部分地抵消了核电荷对外层 ns 电子的引力，使有效核电荷增大得比较缓慢因此， d 区过渡元素从左向右，原子半径只是略有减小，缩小程度不大；到了 ds 区元素，由于次外层的（ｎ－ 1 ）ｄ轨道已经全充满，ｄ电子对核电荷的抵消作用较大，超过了核电荷数增加的影响，造成原子半径反而有所增大同短周期一样，末尾稀有气体的原子半径又突然增大 ⑶特长周期内原子半径的变化（ 6 、 7 周期） 在特长周期中，不仅包含有 d 区过渡元素，还包含有 f 区内过渡元素（镧系元素、锕系元素），由于新增加的电子填入外数第三层的（ｎ－ 2 ） f 轨道上，对核电荷的抵消作用比填入次外层的（ｎ－ 1 ） d 轨道更大，有效核电荷的变化更小。

因此 f 区元素从左向右原子半径减小的幅度更小这就是镧系收缩由于镧系收缩的影响，使镧系后面的各过渡元素的原子半径都相应缩小，致使同一副族的第 5 、 6 周期过渡元素的原子半径非常接近这就决定了 Zr 与 Hf 、 Nb 与 Ta 、 Mo 与 W 等在性质上极为相似，难以分离 在特长周期中，主族元素、 d 区元素、 ds 区元素的原子半径的变化规律同长周期的类似 ⑷同族元素原子半径的变化 在主族元素区内，从上往下，尽管核电荷数增多，但由于电子层数增多的因素起主导作用，因此原子半径显著增大 副族元素区内，从上到下，原子半径一般只是稍有增大其中第 5 与第 6 周期的同族元素之间原子半径非常接近，这主要是镧系收缩所造成的结果 1-8-2 电离能电离能 元素的第一电离势越小，表示它越容易失去电子，即该元素的金属性越强因此，元素的第一电离势是该元素金属活泼性的一种衡量尺度 电离势的大小，主要取决于原子核电荷、原子半径和原子的电子层结构由上图可见元素第一电离势的周期性变化 ⑴在每一周期中，在曲线各最高点的是稀有气体元素，它的原子具有稳定的 8 电子结构，所以它的电离势最高而在曲线各最低点的是碱金属元素，它们的电离势在同一周期中是最低的，表明它们是最活泼的金属元素。

各周期其它元素的电离势则介于这两者之间在同一周期中由左至右，随着原子序数增加、核电荷增多、原子半径变小，原子核对外层电子的引力变大，元素的电离势变大元素的金属性慢慢减弱，由活泼的金属元素过渡到非金属元素 ⑵在每一族中自上而下，元素电子层数不同，但最外层电子数相同，随着原子半径增大，电离势变小，金属性增强在ⅠＡ族中最下方的铯有最小的第一电离势，它是周期系中最活泼的金属元素而稀有气体氦则有最大的第一电离势 ⑶某些元素其电离势比同周期中相邻元素的高，是由于它具有全充满或半充满的电子层结构，稳定性较高例如 N 、 P 、 As （具有半充满的轨道）， Zn 、 Cd 、 Hg （具有全充满的 (n-1)dns 轨道） 1-8-3 电子亲合能电子亲合能 当元素处于基态的气态原子得到一个电子成为负一价阴离子时所放出的能量，称为该元素的电子亲合势元素的电子亲合势越大，表示它的原子越容易获得电子，非金属性也就越强活泼的非金属元素一般都具有较高的电子亲合势 由于电子亲合势的测定比较困难，目前元素的电子亲合势数据不如电离势数据完整，但从上面已有的数据仍不难看出，活泼的非金属具有较高的电子亲合势，而金属元素的电子亲合势都比较小，说明金属在通常情况下难于获得电子形成负价阴离子。

在周期中由左向右，元素的电子亲合势随原子半径的减小而增大，在族中自上而下随原子半径的增大而减小但由上表可知，ⅥＡ和ⅦＡ族的头一个元素（氧和氟）的电子亲合势并非最大，而分别比第二个元素（硫和氧）的电子亲合势要小这一反常现象是由于氧、氟原子半径最小，电子密度最大，电子间排斥力很强，以致当加合一个电子形成负离子时，放出的能量减小 1-8-4 电负性电负性 元素的电离势和电子亲合势都是只从一个方面反映了某原子得失电子的能力，只从电离势或电子亲合势的大小来衡量金属、非金属的活泼性是有一定局限性的实际上元素在形成化合物时，有的元素的原子既难于失去电子，又难于获得电子，如碳、氢元素等因此在原子相互化合时，必须把该原子失去电子的难易程度和结合电子的难易程度统一起来考虑因此把原子在分子中吸引电子的能力叫做元素的电负性 由上表可见元素的电负性呈现周期性变化在同一周期中，从左到右，随着原子序数增大，电负性递增，元素的非金属性逐渐增强在同一主族中，从上到下电负性递减，元素的非金属性依次减弱副族元素的电负性没有明显的变化规律 在周期表中，右上方氟的电负性最大，非金属性最强，左下方铯的电负性最小，金属性最强一般来说，金属元素的电负性在 ~2.0 以下，非金属元素的电负性在 ~2.0 以上。

根据元素电负性的大小，可以衡量元素的金属性和非金属性的强弱，但应注意，元素的金属性和非金属性之间并没有严格的界限 1-8-5 氧化态氧化态 元素的氧化数与原子的价层电子构型或者说与价电子数有关 ⑴主族元素的氧化数 在主族元素原子中，仅最外层的电子（即价电子）能参与成键，因此主族元素（氧、氟除外）的最高氧化数等于其原子的全部价电子数，还等于相应的族数主族元素的氧化数随着原子核电荷数递增而递增呈现周期性的变化 ⑵过渡元素的氧化数 从ⅢＢ～ⅦＢ族元素原子的价电子，包括最外层的 s 电子和次外层的 d 电子都能参与成键，因此元素的最高氧化数也等于全部价电子数，亦等于族数下面以第 4 周期的元素为例：从ⅢＢ～ⅦＢ族过渡元素的最高氧化数，随着原子核电荷数递增而递增，呈现周期性变化ⅡＢ族元素的最高氧化数为 +2 ，ⅠＢ族和第Ⅷ族元素的氧化数变化不很规律 返回目录返回目录。