一個“低 211 谷”。這是因為ⅢA族元素氮吹儀原子的價電子結構為nsnp,比較容易失去其np電 第一節(jié) 原子結構與元素周期律15 55 圖412 元素的第一電離能的周期性變化圖 2 子,變成較穩(wěn)定的ns結構,因而ⅢA族元素的電離能反比ⅡA族元素低;而同 一周期的元素自左至右隨原子半徑遞降而電離能升高。因此,ⅢA族元素的電 離能比同一周期前后兩種元素都低。 ⅥA族元素的電離能也比其左右的元素低,形成同一周期中的第二個“低 23 谷”,這是因為ⅤA族元素原子的價電子構型為nsnp,屬半充滿狀態(tài),是相對穩(wěn) 2423 定的結構,而ⅥA族元素的價電子構型為nsnp,反而不如nsnp構型穩(wěn)定,故 ⅥA族元素的電離能反而比ⅤA族元素低。 ⑤長周期中的過渡元素,由于原子半徑和有效核電荷變化不大,因而從左到 右各元素的電離能雖然總的趨勢是增加的,但增加的幅度較小,規(guī)律性不甚明顯。 3.電子親和能 基態(tài)的氣態(tài)原子獲得一個電子變成負一價的氣態(tài)離子,所放出的能量為電 子親和能(electronaf ffinityenergy)。表45列出了一些元素的摩爾電子親和能。 表4
5 一些元素的電子親和能(單位:kJ·mol1) (括號內(nèi)的數(shù)值為理論值) H72.8He?。ǎ玻保? Li59.6Be(240)O141.0F328Ne?。ǎ玻梗? Na52.9Mg(230)S200.4Cl348.3Ar (35) K48.3Ca(156)Se195Br324.7Kr?。ǎ常梗? Rb46.9Sr(168)Te190.1I295Xe (40) Cs45.5Ba(52)Po(180)?。粒簦ǎ玻罚埃遥睢。ǎ矗埃? 156第四章 結構化學 電子親和能可用來衡量原子獲得電子的難易程度,其周期性變化規(guī)律為: (1)同一周期中,各元素的電子親和能的絕對值自左至右遞增,表示元素得 電子能力遞增,非金屬性變強。 ?。ǎ玻┩逶兀陨现料?,電子親和能的絕對值變小,表示元素得電子能力 遞降,非金屬性變?nèi)醵饘傩宰儚姟? ?。ǎ常┰谕逶刂?,電子親和能最大的往往不是該族的第一種元素(屬第 二周期),而第二種元素(屬第三周期),然后再次下遞降。這是因為第2周期各 元素,如O和F,原子半徑小,電子云密度較大,因而電子間斥力較大,當獲得一 個電子形成
負離子時,必須消耗較多的能量克服電子的斥力,因此放出的電子親 和能就少。而第3周期的原子半徑較大,電子云密度相對較小,電子的斥力也 小,因此放出的電子親和能反而大。但在化學反應中,F原子和O原子得電子的 能力都是同族元素中最強的,這是因為化學反應時決定一種元素化學活潑性的 因素是多方面的,電子親和能只是其中的一個因素,還有其他因素必須考慮,如 成鍵的強弱等等。 ?。矗娯撔? 原子在共價鍵中,對成鍵電子吸引能力的大小,稱為元素的電負性(electronegativity) 。通常以符號 χ表示。電負性是一種相對比較的結果,鮑林(Pauling) 指定電負性最強的元素F的電負性 χ=4.0,作為比較的相對標準,并從熱化學數(shù)據(jù)計算得到其它元素的電負性數(shù)據(jù)(F) 。