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元素周期律

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元素周期表的大致趋势

元素的物理、化學性質原子序數逐漸變化的規律叫做元素週期律。元素週期律由門德列夫(Dmitri Mendeleyev)首先發現,並根據此規律創制了元素週期表

結合元素週期表,元素週期律可以表述為:

  • 隨著原子序數的增加,元素的性質呈週期性的遞變規律:
  • 在同一週期中,元素的金屬性從左到右遞減,非金屬性從左到右遞增,
  • 在同一族中,元素的金屬性從上到下遞增,非金屬性從上到下遞減;
  • 同一週期中,元素的最高正氧化數從左到右遞增(沒有正價的除外),最低負氧化數從左到右逐漸增高;
  • 同一族的元素性質相近。
  • 同一周期中,原子半径随着原子序数的增加而减小。
  • 同一族中,原子半径随着原子序数的增加而增大。
  • 如果粒子的电子构型相同,则陰离子的半径比阳离子大,且半径随着电荷数的增加而减小。(如O2−>F>Na+>Mg2+

注意:以上規律不適用於稀有氣體

此外還有一些對元素金屬性、非金屬性的判斷依據,可以作為元素週期律的補充:

  • 元素單質的還原性越強,金屬性就越強;單質氧化性越強,非金屬性就越強。
  • 元素的最高價氫氧化物的鹼性越強,元素金屬性就越強;最高價氫氧化物的酸性越強,元素非金屬性就越強。
  • 元素的氣態氫化物越穩定,非金屬性越強。

還有一些根據元素週期律得出的結論:

元素週期律的預見性[编辑]

門捷列夫在創制週期表時,沒有完全按照原子量的大小排列,而是嚴格遵守了“同族元素性質相近”這一規律。在週期表中留下的空位後來都被填上(如等),而且性質也及门氏的預言吻合。他還根據週期律更正了等元素的原子量。

時至今日,人們還在用元素週期律來推測已發現和未發現的放射性元素的性質。

元素周期律有一个很方便的记忆方法:越靠近非金属元素的元素非金属性越强,越靠近金属元素的元素金属性越强。

元素週期律的本質[编辑]

電子構型是元素性質的決定性因素,而元素週期律是電子構型呈週期性、遞變性變化規律的體現。

為了達到穩定狀態,不同的原子選擇不同的方式。同一週期元素中,軌道越“空”的元素越容易失去電子,軌道越“滿”的越容易得電子。隨著從左到右價層軌道由空到滿的逐漸變化,元素也由主要顯金屬性向主要顯非金屬性逐漸變化。同一族元素中,由於週期越高,價電子的能量就越高,就越容易失去,因此排在下面的元素一般比上面的元素更具有金屬性。具有同樣價電子構型的原子,理論上得或失電子的趨勢是相同的,這就是同一族元素性質相近的原因。

參見[编辑]