Изменение свойств химических элементов при увеличении их порядкового номера (заряда ядра ) носит периодический характер. Это обусловлено строением электронных оболочек атомов. Ниже приведено подробное описание того, как именно меняются основные характеристики в рамках периодов и групп периодической системы. 1. Изменение свойств в периодах (слева направо) С ростом порядкового номера в периоде заряд ядра увеличивается, а количество электронных слоев остается неизменным. Это приводит к усилению притяжения внешних электронов к ядру.
- Атомный радиус: Уменьшается. Из-за роста положительного заряда ядра электроны сильнее притягиваются к нему, что «сжимает» атом.
- Электроотрицательность: Увеличивается. Способность атома притягивать к себе общие электронные пары растет.
- Энергия ионизации: Увеличивается. Оторвать электрон от атома становится все труднее.
- Металлические свойства: Ослабевают. Элементам становится сложнее отдавать электроны.
- Неметаллические свойства: Усиливаются. Способность принимать электроны на внешний уровень растет.
- Окислительные свойства: Усиливаются.
- Восстановительные свойства: Ослабевают.
- Характер оксидов и гидроксидов: Изменяется от основных через амфотерные к кислотным.
2. Изменение свойств в группах (сверху вниз) В главных подгруппах с ростом порядкового номера увеличивается число электронных слоев, что приводит к увеличению расстояния между ядром и внешними электронами.
- Атомный радиус: Увеличивается. Добавление новых электронных слоев значительно увеличивает размер атома.
- Электроотрицательность: Уменьшается. Ядро хуже удерживает внешние электроны из-за их удаленности и экранирования внутренними слоями.
- Энергия ионизации: Уменьшается. Связь внешних электронов с ядром слабеет, их легче оторвать.
- Металлические свойства: Усиливаются. Атомам легче отдавать валентные электроны.
- Неметаллические свойства: Ослабевают. Способность удерживать или принимать электроны падает.
- Окислительные свойства: Ослабевают.
- Восстановительные свойства: Усиливаются.
Сводная таблица изменений
| Свойство | В периоде (слева направо) | В группе (сверху вниз) |
|---|---|---|
| Заряд ядра | Увеличивается | Увеличивается |
| Число электронных слоев | Не меняется | Увеличивается |
| Радиус атома | Уменьшается | Увеличивается |
| Электроотрицательность | Увеличивается | Уменьшается |
| Металлические свойства | Ослабевают | Усиливаются |
| Неметаллические свойства | Усиливаются | Ослабевают |
Причины периодичности Фундаментальной причиной этих изменений является закон, согласно которому свойства элементов находятся в периодической зависимости от заряда их атомных ядер. Повторяемость конфигураций внешнего электронного слоя (например, у щелочных металлов или у галогенов) обуславливает сходство химических свойств элементов, стоящих друг под другом в таблице. Я могу составить для вас подробную таблицу с изменением высших степеней окисления и формул летучих водородных соединений для каждого периода.