Сравниваем атомы третьего периода
Выбирай элемент. Таблица подсветит его положение, а справа появятся оболочки и связь с химическими свойствами.
Учебная схема: размеры, цвета и расстояния условны. Переключатели показывают объяснённые примеры, оценка здесь не выставляется.
Размер атома в периоде
В пределах периода заряд ядра возрастает, а новые электроны добавляются в тот же основной набор уровней. Притяжение внешней оболочки в целом усиливается, поэтому атомный радиус обычно уменьшается слева направо.
Радиус атома не является жёсткой границей шарика: его определяют разными способами по межатомным расстояниям и другим данным. Для школьного сравнения рассматривают общую тенденцию, а не универсальный числовой размер.
Больше протонов
Заряд ядра растёт.
Сходное число уровней
Новый период ещё не начался.
Общая тенденция
Внешняя оболочка удерживается сильнее, радиус уменьшается.
В периоде атомный радиус обычно уменьшается слева направо. Эта тенденция связана с усилением притяжения электронов ядром.
Размер атома в группе
При движении вниз по главной группе появляются новые электронные уровни. Внешние электроны оказываются дальше от ядра и экранируются внутренними оболочками. Поэтому атомный радиус обычно возрастает.
Для Li, Na и K число занятых уровней равно 2, 3 и 4. Хотя заряд ядра также растёт, добавление оболочки делает внешний электрон в целом легче отдаваемым. Так объясняется усиление металлических свойств вниз по группе.
| Признак / объект | Что означает | Пояснение |
|---|---|---|
| Li | Два занятых уровня | Меньший атом в этом ряду |
| Na | Три уровня | Радиус больше |
| K | Четыре уровня | Радиус ещё больше |
В главной группе радиус обычно увеличивается сверху вниз. Добавление уровней влияет на удержание внешних электронов.
Периодическая система химических элементов
В периодической системе находят символы элементов и значения относительных атомных масс.
Cepheus · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Электронные уровни натрия
Натрий: распределение электронов 2, 8, 1. Круги условно обозначают уровни и не являются траекториями электронов.
Pumbaa; исходная работа Greg Robson · Wikimedia Commons · CC BY-SA 2.0 UK. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Металлические и неметаллические свойства
Металлические свойства связывают со способностью отдавать внешние электроны. В периоде они в целом ослабевают слева направо, а неметаллические усиливаются. В главной группе металлические свойства обычно усиливаются сверху вниз.
Это общие направления, позволяющие сравнить близкие элементы. Реальные свойства вещества зависят также от строения и условий. Нельзя свести все реакции к одному числу радиуса или объявить тенденцию без исключений.
По периоду →
Металлические ослабевают; неметаллические усиливаются.
По главной группе ↓
Металлические обычно усиливаются.
Изменение электронного строения связано с изменением химических свойств. Периодические тенденции используют как обоснованный ориентир.
Свойства соединений тоже изменяются
В третьем периоде Na₂O и MgO основные, Al₂O₃ амфотерный, SiO₂, P₂O₅ и SO₃ кислотные. Этот ряд связывает положение элемента с поведением его характерного оксида.
Сравнивать нужно согласованные соединения, например высшие оксиды. У одного элемента разные степени окисления могут давать оксиды с разным характером. Условия и выбранная формула остаются существенными.
| Элемент | Оксид | Характер |
|---|---|---|
| Na, Mg | Na₂O, MgO | Основной |
| Al | Al₂O₃ | Амфотерный |
| Si, P, S | SiO₂, P₂O₅, SO₃ | Кислотный |
В периоде закономерно меняется характер оксидов. Сравнение требует правильно выбрать соединения элементов.
Шесть выводов
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Химия, 8 класс», § 39. Материал переработан для объяснения; источник: 8 класс. Химия — § 39. Периодичность изменения свойств атомов.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.
Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.
Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах