Классификация элементов в длинной периодической таблице, энергия ионизации и числа окисления

bystudin | 2 октября, 2021 | Химия

Элементы расположены в порядке возрастания их атомных номеров, и в соответствии с их электронной конфигурацией последовательность элементов соответствует принципу Auf-bau. Периодическая таблица в длинной форме подразделяется на 4 блока: элементы S-блока , P-блок. элементы , д-блочные элементы , а также F-блочные элементы .

Современная таблица Менделеева

Элементы расположены в порядке возрастания их атомных номеров, образуя таблицу из 18 вертикальных столбцов и 7 горизонтальных периодов. Для обозначения типа элемента: S, P, кроме нулевой группы, является представительным элементом или элементом основной группы, нулевая группа — благородный газ , d — основной переходный элемент, а f — внутренний переходный элемент.

Чтобы указать положение элемента в периодической таблице: количество периодов — это наивысшее главное квантовое число в электронной конфигурации, (номер периода = количество последних S), номер группы — это количество валентных электронов. ( электроны на внешнем энергетическом уровне).

Все элементы в группе VII-A называются галогенами . Электронная конфигурация их внешнего подуровня nP ⁵ , они двухатомно-одновалентные, Семь неметаллических элементов представляют собой двухатомные молекулы при комнатной температуре (H ₂ , N ₂ , O ₂ , F ₂ , Cl ₂ , Br ₂ и I ₂ ).

Элементы в нулевой группе называются благородными газами : ( ₂ He, ₁₀ Ne, ₁₈ Ar, ₃₆ Kr, ₅₄ Xe, ₈₆ Rn), они одноатомные, а электронная конфигурация внешнего подуровня в благородном газе — nP ^6, за исключением _2. Он (1S²), максимальное количество электронов , которые могут принимать подуровни является S ² , P ⁶ , д ¹⁰ , F ¹⁴ , последовательность энергетических уровней являются:

1S <2S <2P <3S <3P <4S <3d <4P <5S <4d <5P <6S <4F <5d <6P <7S <5F <6d <7P

Электронная конфигурация становится более стабильной, когда последний подуровень заполнен электронами как S ² P ⁶ d ¹⁰ F ¹⁴ , последний подуровень наполовину заполнен электронами как P ³ d ⁵ F ^7, а последний подуровень пуст, как d ⁰ F ⁰ , Правило Хунда гласит, что на данном подуровне не происходит разделения электронов до тех пор, пока каждая орбиталь не содержит по одному электрону .

Электроны сначала занимают подуровень с более низкой энергией, а затем с более высокой энергией. Все элементы в одной группе аналогичны по свойствам, nP ⁶ — нулевая группа, d ⁶ , d ⁷ и d ⁸ называются группой VIII, d ⁹ — группой. IB, d ¹⁰ называется группой II-B . Подробная таблица Менделеева подразделяется на четыре блока:

S-образные элементы

Элементы S-блока (nS ^{1 → 2} ) размещены в левом блоке таблицы , самые внешние электроны занимают S-подуровень. Он состоит из двух групп элементов, IA и II-A, поскольку S- подуровень состоит из одной орбитали, заполненной 2 электронами . Электронная конфигурация группы IA — nS¹, а группа II-A — nS², где n — номер внешнего энергетического уровня и номер периода одновременно.

Элементы P-блока

Элементы P-блока (nS ² , nP ^{1 → 6} ) размещены в правом блоке таблицы, самые удаленные электроны занимают p-подуровень. Это шесть групп (III-A, IV-A, VA, VI- A, VII-A и нулевая группа благородных газов , так как P-подуровень состоит из 3-х орбиталей, заполненных 6 электронами .

Элементы d-блока

Элементы d-блока [nS ² , (n − 1) d ^{1 → 10} ]: ( Основные переходные элементы ) — это элементы, в которых подуровень d последовательно заполняется с возрастающим атомным номером. Они лежат в 10 вертикальных столбцах, так как d-подуровень состоит из 5-орбиталей, заполненных 10 электронами. Десять вертикальных столбцов представлены 8 группами (семь из которых относятся к группе B), а остальные три относятся к группе VIII. Они разделены на 4 серии:

1- ^ясерия переходов включает элементы, в которых последовательно заполняется подуровень 3d, состоит из 10 элементов, находится в 4- ^м периоде, начинается скандием ₂₁ Sc (3d¹) и заканчивается цинком ₃₀ Zn (3d ¹⁰ ). .
2- ^ясерия переходов включает элементы, в которых последовательно заполняется подуровень 4d, состоит из 10 элементов, находится в 5- ^м периоде, начинается иттрием ₃₉ Y (4d¹) и заканчивается кадмием ₄₈ Cd (4d ¹⁰ ). .
3- ^ясерия переходов включает элементы, в которых последовательно заполняется подуровень 5d. Она состоит из 10 элементов. Она находится в 6- ^м периоде. Она начинается с лантана ₅₇ La (5d¹) и заканчивается ртутью ₈₀ Hg (5d ¹⁰ ). .
4- ^ясерия переходов включает элементы, в которых последовательно заполняется подуровень 6d, состоит из 10 элементов и помещается в 7- ^й период.

Группа VIII не относится к группе B из-за отсутствия элементов, аналогичных по свойствам в основной группе. Элементы группы II-B называются постпереходными элементами.

Элементы f-блока

Элементы f-блока (внутренние переходные элементы) — это элементы, в которых подуровень f последовательно заполняется с увеличением атомного номера и подразделяется на две серии: лантаноиды и актиниды .

Энергия ионизации

Энергия ионизации — это количество энергии, необходимое для полного удаления наиболее слабо связанного электрона из изолированного газообразного атома (эндотермический), можно удалить один, два, три или более электронов из атома, так что есть Первый, второй, и третий потенциал ионизации.

Первый потенциал ионизации — это энергия, необходимая для преобразования атома в ион с одним положительным зарядом.

M → M ⁺ + e¯

Второй потенциал ионизации — это энергия, необходимая для преобразования иона с одним положительным зарядом в ион с двумя положительными зарядами.

M ⁺ → M ⁺² + e¯

Третий потенциал ионизации — это энергия, необходимая для преобразования иона с двумя положительными зарядами в ион с тремя положительными зарядами.

M ⁺² → M ⁺³ + e ¯

Для того же элемента 3- ^й IP> 2- ^й IP> 1- ^й IP для того же элемента из-за эффекта положительного заряда увеличивается, группа 2A nS² заполнена (стабильная) высокая IP, группа 5A nP ³ наполовину заполнена стабильная высокая IP, Group Zero nP ⁶ полностью заполнен (стабильный) высокий IP.

Числа окисления

Число окисления — это положительный или отрицательный заряд иона или атома в соединении как ионного или ковалентного соединения.

Нейтральная молекула: сумма степеней окисления = ноль
Заряженная молекула (радикал): сумма степеней окисления = переносимый заряд