Стр. 41 - Строение атома и химическая связь
Упрощенная HTML-версия
СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
39
Проиллюстрируем это примерами. В ряду
s
- и
p
-элементов радиусы с
увеличением порядкового номера уменьшаются достаточно резко
11
Na (1,89),
12
Mg (1,60),
13
Al (1,43 A
o
). Сравнительно медленнее в периоде уменьшаются
радиусы
d
-элементов:
21
Sc (1,64), .…,
26
Fe (1,26),
27
Co (1,25),
28
Ni (1,24 A
o
). Еще
медленнее происходит уменьшение атомных радиусов в подгруппе лантанои-
дов и актиноидов. Так, например, при переходе от Се (1,83 А
о
) к Lu (1,74 А
о
)
радиусы атомов падают всего на 0,09 А
о
, что объясняется экранирующим дей-
ствием внутренних электронов, уменьшающих эффективный заряд ядра и про-
никновением
f
-электронов в нижележащие электронные слои (
эффект
лантаноидного сжатия
).
Следствием
f
-сжатия является то, что атомные радиусы электронных
аналогов
d
-элементов пятого и шестого периодов практически одинаковы, хотя
у гафния (0,159 нм) и тантала (0,146 нм), в отличие от Zr (0,160 нм) и Nb (0,145
нм), дополнительно имеется по 14
f
-электронов.
Периодичность свойств элементов проявляется и в изменении кислотно-
основных свойств соединений, образованных с участием этих элементов.
Окислительно-восстановительные свойства нейтральных атомов.
Эти свойства определяются значениями энергиями ионизации и сродства к
электрону. Восстановительные свойства проявляет атом, отдающий электрон, а
окислительные – атом, принимающий электрон. В периоде слева направо вос-
становительные свойства ослабевают, так как потенциал ионизации (см. п. 1.8)
возрастает из-за большего притяжения внешних электронов ядром. В подгруп-
пах сверху вниз восстановительные свойства нейтральных атомов усиливаются,
поскольку радиус атома растет, а потенциал ионизации в этом направлении
уменьшается. Окислительные свойства, напротив, усиливаются слева направо в
периоде и ослабевают сверху вниз в подгруппе, что связано с тенденциями в
изменении сродства к электрону (см. п. 1.9).
Кислотно-основные свойства соединений.
Свойства оксидов и гидрокси-
дов элементов зависят главным образом от заряда и радиуса центрального атома. С
ростом положительного заряда (точнее, степени окисления) центрального атома
кислотный характер этих соединений становится более выраженным:
Na
+
Mg
2+
Al
3+
Si
4+
P
5+
S
6+
Cl
7+
Na
2
O
MgO
Al
2
O
3
SiO
2
P
2
O
5
SO
3
Cl
2
O
7
NaOH
Mg(OH)
2
Al(OH)
3
H
2
SiO
3
H
3
PO
4
H
2
SO
4
HClO
4
Основные
Амфотерные
Слабо
кислотные
Средне
кислотные
Сильно кислотные
Сверху вниз в подгруппе при одинаковости заряда (степени окисления)
центрального атома с увеличением его радиуса кислотные свойства оксидов и
гидроксидов ослабевают, а основные – усиливаются:
