Величина - энергия - сродство
Cтраница 1
Величина энергии сродства к электрону значительно меньше величины энергии ионизации тех же атомов. Обе эти величины изменяются в зависимости от изменения величины заряда ядра и размеров атома: с увеличением заряда ядра они должны увеличиваться, а с увеличением радиуса атома уменьшаться. В связи с этим в каждом периоде наблюдается увеличение энергии ионизации от щелочных металлов к инертным элементам. В вертикальных же группах дело обстоит сложнее: в главных подгруппах увеличение радиуса атомов сверху вниз перекрывает увеличение заряда ядер и потому энергия ионизации от верхних элементов к нижним уменьшается; в побочных же подгруппах этого перекрывания не наблюдается и потому энергия ионизации изменяется не столь явно. Что касается энергии сродства к электрону, то она вообще изменяется симбатно с изменением энергии ионизации, но, поскольку величины энергии сродства к электрону малы по сравнению с величинами энергии ионизации, изменения первых бессмысленно наблюдать у элементов, расположенных в левой и нижней частях периодической системы; кроме того, энергия сродства к электрону, увеличиваясь для элементов от четвертой до седьмой главных подгрупп, резко падает от седьмой к восьмой главной подгруппе. Изменение величины ионизационных потенциалов в зависимости от порядкового номера элемента графически показано на рис. 1.1. На рис. 1.2 приведена зависимость изменения радиусов атомов от порядкового номера. [1]
 |
Размеры атомов и сродство к электрону у галогенов. [2] |
Заметим, что величина энергии сродства к двум или нескольким электронам значительно меньше, чем к одному электрону. Если присоединение одного электрона к атому, например кислорода, сопровождается выделением энергии, то присоединение двух электронов идет с поглощением 165 ккал на 1 г-атом. [3]
Окислительная активность элементарных веществ определяется в основном, как это видно из предыдущих рассуждений, величинами энергии сродства к электрону атома и энергии диссоциации молекулы окислителя: чем первая величина больше и чем вторая меньше, тем сильнее окислительная активность элементарного вещества. [4]
Окислительная активность атомов элементов является функцией величины энергии сродства к электрону; чем она выше, или чем больше электроотрицательность элементов, тем сильнее выражены окислительные свойства атомов. Таким образом, наиболее сильными окислительными свойствами обладают атомы элементов фтора, кислорода, хлора, брома и азота. [5]
Окислительные свойства веществ обусловлены способностью их атомов притягивать к себе электроны извне. Окислительная активность атомов является функцией величины энергии сродства к электрону; чем она выше, или чем больше электроотрицательность элементов, тем сильнее выражены окислительные свойства атомов. Из окислительных элементов самыми энергичными окислителями являются фтор, кислород, азот, хлор и бром, атомы которых характеризуются самыми большими значениями энергии сродства к электрону. Окислительными свойствами элементарных веществ обусловлена их способность вступать в реакции взаимодействия с различными восстановителями, в качестве которых могут выступать элементарные вещества, а также соединения. [6]
Величина энергии сродства к электрону значительно меньше величины энергии ионизации тех же атомов. Обе эти величины изменяются в зависимости от изменения величины заряда ядра и размеров атома: с увеличением заряда ядра они должны увеличиваться, а с увеличением радиуса атома уменьшаться. В связи с этим в каждом периоде наблюдается увеличение энергии ионизации от щелочных металлов к инертным элементам. В вертикальных же группах дело обстоит сложнее: в главных подгруппах увеличение радиуса атомов сверху вниз перекрывает увеличение заряда ядер и потому энергия ионизации от верхних элементов к нижним уменьшается; в побочных же подгруппах этого перекрывания не наблюдается и потому энергия ионизации изменяется не столь явно. Что касается энергии сродства к электрону, то она вообще изменяется симбатно с изменением энергии ионизации, но, поскольку величины энергии сродства к электрону малы по сравнению с величинами энергии ионизации, изменения первых бессмысленно наблюдать у элементов, расположенных в левой и нижней частях периодической системы; кроме того, энергия сродства к электрону, увеличиваясь для элементов от четвертой до седьмой главных подгрупп, резко падает от седьмой к восьмой главной подгруппе. Изменение величины ионизационных потенциалов в зависимости от порядкового номера элемента графически показано на рис. 1.1. На рис. 1.2 приведена зависимость изменения радиусов атомов от порядкового номера. [7]
Энергия, выделяющаяся при этом, называется сродством к электрону А. Если сродство к электрону отрицательно, то это означает, что частица принимает электрон лишь в силу каких-то обстоятельств. В этом случае, чтобы заставить принять электрон, требуется затратить энергию. Для бериллия и магния установлено небольшое отрицательное сродство от - 30 до - 60 кДж / моль атомов. У них имеются заполненные s - орбитали, которые и делают эндотермическим процесс образования их отрицательного иона. Вообще же сродство к электрону в ряду литий - фтор имеет тенденцию к возрастанию и атом фтора - самый элекроотрицательный элемент во всей периодической системе. Склонность к образованию анионов растет по периоду и убывает вниз по группе. Встречаются и исключения из правила, например сродство к электрону у хлора больше, чем у фтора. Величины энергии сродства к электрону известны для небольшого числа элементов, так как прямое их экспериментальное определение сопряжено со значительными трудностями, а теоретический расчет ( по методу Хартри - Фока или с использованием цикла Борна - Габера) также довольно сложен л к тому же не всегда надежен. [8]
Страницы: 1