روندهای تناوبی

الکترونگاتیو بودن را می توان به عنوان یک خاصیت شیمیایی توصیف کرد که توانایی اتم در جذب و اتصال با الکترون ها را توصیف می کند. از آنجا که الکترونگاتی بودن یک خاصیت کیفی است ، هیچ روش استانداردی برای محاسبه الکترونگاتوری وجود ندارد. با این حال ، متداول ترین مقیاس برای تعیین کمیت الکترونگاتوری ، مقیاس پائولینگ (جدول A2) است که به نام شیمیدان لینوس پائولینگ نامگذاری شده است. اعداد اختصاص داده شده توسط مقیاس پائولینگ به دلیل ماهیت کیفی الکترونگاتیو بودن ، بدون بعد هستند. مقادیر الکترونگاتوری برای هر عنصر را می توان در جداول تناوبی خاصی یافت. یک مثال در زیر آورده شده است.

روند انرژی یونیزاسیون

انرژی یونیزاسیون انرژی مورد نیاز برای حذف یک الکترون از یک اتم خنثی در مرحله گازی آن است. از نظر مفهومی ، انرژی یونیزاسیون برعکس الکترونگاتیو بودن است. هرچه این انرژی پایین تر باشد ، اتم به آسانی تر به یک کاتیون تبدیل می شود. بنابراین ، هرچه این انرژی بیشتر باشد ، اتم به یک کاتیون تبدیل می شود. به طور کلی ، عناصر در سمت راست جدول تناوبی انرژی یونیزاسیون بالاتری دارند زیرا پوسته ظرفیت آنها تقریباً پر شده است. عناصر در سمت چپ جدول تناوبی به دلیل تمایل به از دست دادن الکترون ها و تبدیل شدن به کاتیونهای ، دارای انرژی یونیزاسیون کم هستند. بنابراین ، انرژی یونیزاسیون از چپ به راست در جدول تناوبی افزایش می یابد. عامل دیگری که بر انرژی یونیزاسیون تأثیر می گذارد ، محافظ الکترون است. محافظ الکترون توانایی الکترونهای داخلی یک اتم برای محافظت از هسته مثبت آن را از الکترونهای Valence خود توصیف می کند. هنگام حرکت به سمت راست یک دوره ، تعداد الکترون ها افزایش می یابد و قدرت محافظ افزایش می یابد. در نتیجه ، برای الکترون های پوسته Valence برای یونیزاسیون آسان تر است ، و بنابراین انرژی یونیزاسیون یک گروه را کاهش می دهد. محافظ الکترون نیز به عنوان غربالگری شناخته می شود.

• انرژی یونیزاسیون عناصر در طی یک دوره به طور کلی از چپ به راست افزایش می یابد. این به دلیل ثبات پوسته Valence است.
• انرژی یونیزاسیون عناصر در یک گروه به طور کلی از بالا به پایین کاهش می یابد. این به دلیل محافظ الکترون است.
• گازهای نجیب به دلیل پوسته های کامل ارزش خود که در نمودار نشان داده شده است ، دارای انرژی یونیزاسیون بسیار بالایی هستند. توجه داشته باشید که هلیوم بالاترین انرژی یونیزاسیون همه عناصر را دارد.

برخی از عناصر دارای چندین انرژی یونیزاسیون هستند. این انرژی های مختلف به عنوان اولین انرژی یونیزاسیون ، انرژی یونیزاسیون دوم ، انرژی یونیزاسیون سوم و غیره گفته می شود. انرژی یونیزاسیون اول انرژی مورد نیاز برای از بین بردن خارجی یا بالاترین انرژی انرژی است ، انرژی یونیزاسیون دوم انرژی مورد نیاز استهر الکترون با انرژی بالا متعاقب آن را از یک کاتیون گازی خارج کنید ، و غیره در زیر معادلات شیمیایی توصیف انرژی یونیزاسیون اول و دوم:

انرژی یونیزاسیون اول:

انرژی یونیزاسیون دوم:

به طور کلی ، هر انرژی یونیزاسیون بعدی (2 ، 3 و غیره) از همان روند دوره ای به عنوان اولین انرژی یونیزاسیون پیروی می کند.

انرژی یونیزاسیون با افزایش شعاع اتمی کاهش می یابد. این مشاهدات تحت تأثیر (n ) (شماره کوانتومی اصلی) و (z_ ) (بر اساس شماره اتمی است و نشان می دهد که چند پروتون در اتم دیده می شود) بر روی انرژی یونیزاسیون (I). رابطه با معادله زیر آورده شده است:

• در طی یک دوره ، (z_ ) افزایش می یابد و n (تعداد کوانتومی اصلی) یکسان است ، بنابراین انرژی یونیزاسیون افزایش می یابد.
• پایین یک گروه ، (n ) افزایش می یابد و (z_ ) کمی افزایش می یابد. انرژی یونیزاسیون کاهش می یابد.

روند وابستگی الکترون

همانطور که از نام آن پیداست ، وابستگی الکترون توانایی اتم برای پذیرش یک الکترون است. بر خلاف الکترونگاتیو بودن ، میل الکترونی اندازه گیری کمی از تغییر انرژی است که هنگام اضافه شدن یک الکترون به یک اتم گاز خنثی رخ می دهد. هرچه مقدار وابستگی الکترون منفی تر باشد ، وابستگی اتم برای الکترون ها بیشتر می شود.

وابستگی الکترون به طور کلی گروهی از عناصر را کاهش می دهد زیرا هر اتم از اتم بالای آن بزرگتر است (این روند شعاع اتمی است که در زیر مورد بحث قرار می گیرد). این بدان معنی است که یک الکترون اضافه شده در مقایسه با موقعیت خود در اتم کوچکتر از هسته اتم دور است. با فاصله بیشتر بین الکترون با بار منفی و هسته مثبت بار ، نیروی جذب نسبتاً ضعیف تر است. بنابراین ، وابستگی الکترون کاهش می یابد. با حرکت از چپ به راست در طی یک دوره ، اتمها کوچکتر می شوند زیرا نیروهای جذابیت قوی تر می شوند. این باعث می شود الکترون به هسته نزدیکتر شود ، بنابراین میل الکترون را از چپ به راست در طی یک دوره افزایش می دهد.

• وابستگی الکترون در طی یک دوره از چپ به راست افزایش می یابد. این ناشی از کاهش شعاع اتمی است.
• وابستگی الکترون از بالا به پایین در یک گروه کاهش می یابد. این ناشی از افزایش شعاع اتمی است.

روند شعاع اتمی

شعاع اتمی نیمی از فاصله بین هسته های دو اتم است (درست مانند شعاع نیمی از قطر یک دایره). با این حال ، این ایده با این واقعیت پیچیده است که همه اتم ها معمولاً به همان روش به هم پیوند نمی خورند. برخی از آنها به پیوندهای کووالانسی در مولکول ها محدود شده اند ، برخی در کریستال های یونی به یکدیگر جذب می شوند و برخی دیگر در کریستال های فلزی نگهداری می شوند. با این وجود ، ممکن است اکثریت قریب به اتفاق عناصر مولکول های کووالانسی را تشکیل دهند که در آن دو اتم مانند یک پیوند کووالانسی در کنار هم قرار می گیرند. شعاع کووالانسی این مولکول ها اغلب به عنوان شعاع اتمی گفته می شود. این فاصله در پیکومتر اندازه گیری می شود. الگوهای شعاع اتمی در طول جدول تناوبی مشاهده می شود.

اندازه اتمی به تدریج از چپ به راست در طی یک دوره از عناصر کاهش می یابد. این امر به این دلیل است که ، در طی یک دوره یا خانواده عناصر ، تمام الکترون ها به همان پوسته اضافه می شوند. با این حال ، در همان زمان ، پروتون ها به هسته اضافه می شوند و باعث می شوند که آن را با بار مثبت تر کند. تأثیر افزایش تعداد پروتون از افزایش تعداد الکترون بیشتر است. بنابراین ، جذابیت هسته ای بیشتری وجود دارد. این بدان معنی است که هسته الکترون ها را به شدت جذب می کند و پوسته اتم را به هسته نزدیک می کند. الکترون های Valence به هسته اتم نزدیکتر نگه داشته می شوند. در نتیجه ، شعاع اتمی کاهش می یابد.

D صاحب یک گروه ، شعاع اتمی افزایش می یابد. الکترون های Valence به دلیل افزایش تعداد کوانتومی (N) سطح بالاتری را اشغال می کنند. در نتیجه ، با افزایش ‘n '، الکترونهای Valence از هسته دور می شوند. محافظت از الکترونی مانع از جذب این الکترونهای بیرونی به هسته می شود. بنابراین ، آنها به راحتی نگه داشته می شوند ، و شعاع اتمی حاصل بزرگ است.

• شعاع اتمی در طی یک دوره از چپ به راست کاهش می یابد. این امر با افزایش تعداد پروتون ها و الکترون ها در طی یک دوره ایجاد می شود. یک پروتون اثر بیشتری نسبت به یک الکترون دارد. بنابراین ، الکترون ها به سمت هسته کشیده می شوند و در نتیجه شعاع کمتری ایجاد می شوند.
• شعاع اتمی از بالا به پایین در یک گروه افزایش می یابد. این ناشی از محافظت از الکترون است.

روند نقطه ذوب

نقاط ذوب مقدار انرژی مورد نیاز برای شکستن پیوند (ها) برای تغییر فاز جامد یک ماده به یک مایع است. به طور کلی ، هرچه پیوند بین اتم های یک عنصر قوی تر باشد ، انرژی بیشتری برای شکستن آن پیوند لازم است. از آنجا که دما به طور مستقیم با انرژی متناسب است ، یک انرژی تفکیک پیوند بالا با دمای بالا ارتباط دارد. نقاط ذوب متنوع هستند و به طور کلی روند قابل تشخیص را در جدول تناوبی تشکیل نمی دهند. با این حال ، نتیجه گیری خاصی را می توان از شکل ( pageindex ) نتیجه گرفت.

• فلزات به طور کلی دارای یک نقطه ذوب بالا هستند.
• بیشتر متال ها دارای نقاط ذوب کم هستند.
• کربن غیر فلزی دارای بالاترین نقطه ذوب همه عناصر است. بور نیمه فلزی نیز دارای نقطه ذوب بالا است.

روندهای شخصیت فلزی

شخصیت فلزی یک عنصر را می توان تعریف کرد که چگونه یک اتم می تواند یک الکترون را از دست بدهد. از سمت راست به چپ در طی یک دوره ، شخصیت فلزی افزایش می یابد زیرا جذابیت بین الکترونی Valence و هسته ضعیف تر است و باعث از بین رفتن آسان تر الکترون ها می شود. شخصیت فلزی با حرکت به پایین گروه افزایش می یابد زیرا اندازه اتمی در حال افزایش است. با افزایش اندازه اتمی ، پوسته های بیرونی دورتر هستند. تعداد کوانتومی اصلی افزایش می یابد و چگالی الکترون متوسط از هسته دورتر حرکت می کند. الکترون های پوسته Valence جذابیت کمتری به هسته دارند و در نتیجه می توانند الکترون ها را با سرعت بیشتری از دست بدهند. این باعث افزایش شخصیت فلزی می شود.

• خصوصیات فلزی از چپ به راست در طی یک دوره کاهش می یابد. این ناشی از کاهش شعاع (ناشی از Z است_عارضه، همانطور که گفته شد) از اتم که به الکترون های بیرونی اجازه می دهد تا با سرعت بیشتری یونیزه شوند.
• خصوصیات فلزی یک گروه را افزایش می دهد. محافظت از الکترونی باعث افزایش شعاع اتمی می شود بنابراین الکترونهای بیرونی با آسانی از الکترونها در اتم های کوچکتر یونیزه می شوند.
• شخصیت فلزی مربوط به توانایی از دست دادن الکترون ها است و شخصیت غیر فلزی مربوط به توانایی به دست آوردن الکترون است.

یکی دیگر از راه های آسان تر برای یادآوری روند شخصیت فلزی این است که حرکت به سمت چپ و پایین به سمت گوشه پایین سمت چپ جدول تناوبی ، شخصیت فلزی به سمت گروه های 1 و 2 یا گروه های فلزی قلیایی و قلیایی افزایش می یابد. به همین ترتیب ، حرکت به سمت بالا و به سمت راست به گوشه سمت راست سمت راست جدول تناوبی ، شخصیت فلزی کاهش می یابد زیرا شما به سمت راست پله می روید ، که نشانگر غیر متال ها است. اینها شامل گروه 8 ، گازهای نجیب و سایر گازهای رایج مانند اکسیژن و نیتروژن است.

• به عبارت دیگر:
• حرکت به سمت چپ در طول دوره و پایین گروه: افزایش شخصیت فلزی (حرکت به سمت فلزات قلیایی و قلیایی)
• حرکت درست در طول دوره و بالا در گروه: کاهش شخصیت فلزی (حرکت به سمت غیر متال مانند گازهای نجیب)

چالش ها و مسائل

مجموعه زیر از مشکلات ، درک کلی از مطالب فوق را بررسی می کند.

1. بر اساس روندهای دوره ای برای انرژی یونیزاسیون ، کدام عنصر بالاترین انرژی یونیزاسیون را دارد؟

1. فلوئور (F)
2. نیتروژن (N)
3. هلیوم (او)

2.) نیتروژن شعاع اتمی بیشتری نسبت به اکسیژن دارد.

3.) کدام شخصیت فلزی ، سرب (سرب (سرب) یا قلع (SN) بیشتری دارد؟

4-) کدام عنصر نقطه ذوب بالاتری دارد: کلر (CL) یا برمین (BR)؟

5.) کدام عنصر الکترونگاتیوتر ، گوگرد (ها) یا سلنیوم (SE) است؟

6) چرا مقدار الکترونگاتوری بیشتر گازهای نجیب صفر است؟

7) این اتم ها را به ترتیب کاهش بار هسته ای مؤثر توسط الکترونهای ظرفیت ترتیب دهید: SI ، AL ، MG ، S

8) لیست زیر را به ترتیب کاهش میل الکترونی بازنویسی کنید: فلورین (F) ، فسفر (P) ، گوگرد (S) ، بور (B).

9) اتم با شعاع اتمی کوچکتر از گوگرد (ها) __________ است.

1. الف) اکسیژن (O)
2. ب) کلر (CL)
3. ج) کلسیم (CA)
4. د.) لیتیوم (لی)
5. ه.) هیچ یک از موارد فوق

10) یک غیر فلزی شعاع یونی کوچکتر در مقایسه با فلز در همان دوره دارد.

1. A.) B.) FALSE

راه حل

1. پاسخ: ج) هلیوم (او)

توضیح: هلیوم (HE) بالاترین انرژی یونیزاسیون را دارد زیرا مانند سایر گازهای نجیب ، پوسته ظرفیت هلیوم پر است. بنابراین ، هلیوم پایدار است و به راحتی الکترون ها را از دست نمی دهد یا به دست نمی آورد.

2. پاسخ: A.) درست است

توضیح: شعاع اتمی از راست به چپ در جدول تناوبی افزایش می یابد. بنابراین ، نیتروژن از اکسیژن بزرگتر است.

3. پاسخ: سرب (PB)

توضیح: سرب و قلع همان ستون را به اشتراک می گذارند. شخصیت فلزی یک ستون را افزایش می دهد. سرب تحت قلع است ، بنابراین سرب دارای ویژگی فلزی بیشتری است.

4. پاسخ: برمین (BR)

توضیح: در غیر متال ها ، نقطه ذوب یک ستون را افزایش می دهد. از آنجا که کلر و برم همان ستون را به اشتراک می گذارند ، برمین دارای نقطه ذوب بالاتر است.

5. پاسخ: گوگرد (ها)

توضیح: توجه داشته باشید که گوگرد و سلنیوم همان ستون را به اشتراک می گذارند. الکترونگاتوری یک ستون را افزایش می دهد. این نشان می دهد که گوگرد نسبت به سلنیوم الکترونگاتیوتر است.

6. پاسخ: بیشتر گازهای نجیب دارای پوسته های والایی کامل هستند.

توضیح: به دلیل پوسته الکترون الکترونیکی کامل ، گازهای نجیب بسیار پایدار هستند و به راحتی الکترون ها را از دست نمی دهند یا به دست نمی آورند.

7. Answer: S> Si> Al>میلی گرم

توضیح: الکترون های بالای یک پوسته بسته توسط پوسته بسته محافظت می شوند. S دارای 6 الکترون در بالای پوسته بسته است ، بنابراین هرکدام از 6 پروتون در هسته احساس می کنند.

8. Answer: Fluorine (F)>Sulfur (S)>Phosphorous (P)>بور (ب)

توضیح: میل الکترون به طور کلی از چپ به راست و از پایین به بالا افزایش می یابد.

9. پاسخ: ج) اکسیژن (O)

توضیح: روندهای دوره ای نشان می دهد که شعاع اتمی یک گروه و از چپ به راست را در طی یک دوره افزایش می دهد. بنابراین ، اکسیژن یک گوگرد شعاع اتمی کوچکتر دارد.

10. پاسخ: ب) نادرست

توضیح: استدلال این امر در این واقعیت نهفته است که یک فلز معمولاً در حال تبدیل شدن به یون ، یک الکترون را از دست می دهد در حالی که یک فلزی یک الکترون را بدست می آورد. این منجر به شعاع یونی کوچکتر برای یون فلزی و شعاع یونی بزرگتر برای یون غیر فلزی می شود.

منابع

1. پینتو ، گابریل."استفاده از توپ های مختلف ورزش برای مدل سازی تغییر اندازه های اتمی."J. Chem. آموزش. 1998 75 725.
2. قریشی ، پوشکین م. ؛Kamoonpuri ، S. Iqbal M. "نجات یونی: مشکل شعاع یونی."J. Chem. آموزش. 1991 ، 68 ، 109.
3. اسمیت ، درک دبلیو دبلیو. "آنتالپی های اتمی سازی مواد عناصر فلزی با استفاده از تئوری نیمه کمی جامدات یونی: یک مدل ساده برای منطقی کردن روندهای دوره ای."J. Chem. آموزش. 1993 ، 70 ، 368.
4. روسو ، استیو و مایک سیلور. شیمی مقدماتی. سانفرانسیسکو: پیرسون ، 2007.
5. Petrucci ، Ralph H ، et al. شیمی عمومی: اصول و کاربردهای مدرن. نهم وی. نیوجرسی: پیرسون ، 2007.
6. اتکینز ، پیتر و هم. آل ، شیمی فیزیکی ، چاپ هفتم ، 2002 ، W. H فریمن و شرکت ، نیویورک ، ص. 390
7. آلبریتی ، رابرت A. و هم. آل ، شیمی فیزیکی ، نسخه 3 ، 2001 ، جان ویلی و پسران ، شرکت ، ص. 380
8. Kots ، John C. et. آل ، شیمی و واکنش شیمیایی ، نسخه 5 ، 2003 ، تامسون یادگیری شرکت ، ص. 305-309.

روندهای دوره ای تحت مجوز CC BY-NC-SA 4. 0 به اشتراک گذاشته می شود و توسط Swetha Ramireddy ، Bingyao Zheng ، Emily Nguyen ، و Emily Nguyen نویسنده ، ریمیکس و/یا سرپرستی شده است.

1. بازگشت به بالا
2. • خصوصیات دوره ای عناصر
   • روند دوره ای در شعاع یونی

• این مقاله به شما کمک کرد؟
• آره
• No

مقالات توصیه شده

1. بخش نوع مقاله یا صفحه مجوز CC BY-NC-SA مجوز نسخه 4. 0 صفحه نمایش TOC NO در صفحه
2. برچسب ها
   1. شعاع اتمی
   2. نویسنده@بینگیائو ژنگ
   3. نویسنده@امیلی نگوین
   4. نویسنده@Swetha Ramireddy
   5. وابستگی الکترون
   6. برق
   7. روند برق
   8. انرژی یونیزاسیون
   9. نقطه ذوب
   10. شخصیت فلزی
   11. قانون تناوبی
   12. جدول تناوبی
   13. روندهای تناوبی
   14. روند