一、元素周期律
數量關系:質子數 = 核電荷數 = 核外電子數 = 原子序數。
質量關系:質量數(A) = 質子數(Z) + 中子數(P) ≈ 相對原子質量。
電量關系:核外電子數 = 質子數 ± 離子電荷數。
周期序數 = 核外電子層數 = 能級組序數。
主族序數 = 最外層電子數/價電子數/特征電子數 = 最高正價。
副族序數 = 最多可失去的電子數/價電子數/特征電子數。
元素周期律:
定義:元素性質隨原子序數遞增呈周期性變化的規律。
發現者:門捷列夫。
內容:
①原子半徑:同周期從左到右,原子半徑越來越小。同主族從上到下,原子半徑越來越大。
分類:共價半徑、金屬半徑、范德華(Van Der Waals)半徑。
共價半徑:
定義:相鄰兩同種原子以共價單鍵相連時核間距的一半。
共價半徑 < 真實半徑。
金屬半徑:
定義:金屬晶體中相鄰兩同種原子核間距的一半。
金屬半徑 = 真實半徑。
范德華半徑:
定義:相鄰兩同種原子以范德華力相連時核間距的一半。
范德華半徑 > 真實半徑。
適用范圍:稀有氣體。
②化合價:同周期從左到右,最高正價越來越大,最低負價越來越小。同主族從上到下,最高正價和最低負價不變。
③第一電離能(勢):同周期從左到右,第一電離能(勢)越來越大,同主族從上到下,第一電離能(勢)越來越小。特例:鈹 > 硼。氮 > 氧。鎂 > 鋁。磷 > 硫。砷 > 硒。
定義:氣態基態原子失去一個電子變為氣態一價正離子時吸收的能量。
符號:I。
單位:國際單位(SI):焦(爾)每摩(爾)(J/mol)。常用單位:千焦(爾)每摩(爾)(kJ/mol)。
第一電離能(勢)越大,失電子能力越弱,得電子能力越強,金屬性越弱,非金屬性越強。第一電離能(勢)越小,失電子能力越強,得電子能力越弱,金屬性越強,非金屬性越弱。
④第一電子親和能(勢):同周期從左到右,第一電子親合能(勢)越來越大。同主族從上到下,第一電子親合能(勢)越來越小。
定義:氣態基態原子得到一個電子變為氣態一價負離子時放出的能量。
符號:E。
單位:國際單位(SI):焦(爾)每摩(爾)(J/mol)。常用單位:千焦(爾)每摩(爾)(kJ/mol)。
第一電子親合能(勢)越大,得電子能力越強,失電子能力越弱,非金屬性越強,金屬性越弱。第一電子親合能(勢)越小,得電子能力越弱,失電子能力越強,非金屬性越弱,金屬性越強。
⑤電負性:同周期從左到右,電負性越來越大。同主族從上到下,電負性越來越小。
提出者:鮑林。
定義:元素的原子在分子中吸引電子的能力。
符號:x。
單位:1(鮑林電負性標度:x(F) = 4.0)。
電負性越大,得電子能力越強,失電子能力越弱,非金屬性越強,金屬性越弱。電負性越小,得電子能力越弱,失電子能力越強,非金屬性越弱,金屬性越強。
金屬元素電負性小於2.0,非金屬元素電負性大於2.0。
兩元素電負性之差大於1.7形成離子鍵,電負性之差小於1.7形成共價鍵。
電負性大的元素化合價為負,電負性小的元素化合價為正。
⑥金屬性:同周期從左到右,金屬性越來越弱。同主族從上到下,金屬性越來越強。
⑦非金屬性:同周期從左到右,非金屬性越來越強。同主族從上到下,非金屬性越來越弱。
⑧金屬單質:同周期從左到右,與水或酸反應置換出氫氣越來越難,反應越來越平緩。同主族從上到下,與水或酸反應置換出氫氣越來越容易,反應越來越劇烈。
⑨非金屬單質:同周期從左到右,與氫氣化合越來越易,放出的熱量越來越多,生成的簡單氣態氫化物越來越穩定。同主族從上到下,與氫氣化合越來越難,放出的熱量越來越少,生成的簡單氣態氫化物越來越不穩定。
⑩最高價氧化物對應的水化物:同周期從左到右,最高價氧化物對應的水化物的鹼性越來越弱,酸性越來越強。同主族從上到下,最高價氧化物對應的水化物的鹼性越來越強,酸性越來越弱。
實質:元素最外層電子排布隨原子序數遞增呈周期性變化。
二、元素周期表
提出者:門捷列夫。
橫行:7個橫行。
縱列:18個縱列。
周期:7個周期(3個短周期,第一周期、第二周期、第三周期,4個長周期、第四周期、第五周期、第六周期、第七周期)。
族:16個族(7個主族,第1縱列、第2縱列、第13縱列、第14縱列、第15縱列、第16縱列、第17縱列),7個副族,第3縱列、第4縱列、第5縱列、第6縱列、第7縱列、第11縱列、第12縱列,1個Ⅷ族,第8縱列、第9縱列、第10縱列,1個0族,第18縱列。
區:5個區(1個s區,ⅠA族~ⅡA族 + 氦,1個p區,ⅢA族~0族 - 氦,1個d區,ⅢB族~Ⅷ族,1個ds區,ⅠB族~ⅡB族,1個f區,鑭系元素、錒系元素)。
周期序數 | 能級組序數 | 能級 | 元素種數 |
1 | 1 | 1s | 2(1~2)(氫~氦) |
2 | 2 | 2s2p | 8(3~10)(鋰~氖) |
3 | 3 | 3s3p | 8(11~18)(鈉~氬) |
4 | 4 | 4s3d4p | 18(19~36)(鉀~氪) |
5 | 5 | 5s4d5p | 18(37~54)(銣~氙) |
6 | 6 | 6s4f5d6p | 32(55~86)(銫~氡) |
7 | 7 | 7s5f6d7p | 32(87~118)(鈁~奧氣) |
8 | 8 | 8s5g6f7d8p | 50(119~168) |
口訣:1,22,33,434,545,6456,7567,f靠s,d靠p。
過渡元素/過渡金屬:d區元素、ds區元素,ⅢB族~ⅡB族,第3縱列~第12縱列,共10縱列。
內過渡元素:f區元素,鑭系元素、錒系元素,共30種元素。
鑭系元素:第六周期ⅢB族,共15種元素。
錒系元素:第七周期ⅢB族,共15種元素。
稀土元素:鈧、釔、鑭系元素、錒系元素,共32種元素。
超鈾元素/鈾后元素:93號元素(鎿)~118號元素(奧氣)。