Периодична својства елемената

Периодична табела распоређује елементе по периодичким својствима, која су понављајућа кретања у физичким и хемијским карактеристикама. Ови трендови се могу предвидјети само испитивањем Периодни систем и може се објаснити и разумети анализом електронских конфигурација елемената. Елементи теже добијају или губе валентне електроне како би постигли стабилно формирање октета. Стабилни октети се виде у инертним гасовима или племенитим гасовима групе ВИИИ периодичке табеле. Поред ове активности, постоје још два важна тренда. Прво, електрони се додају један по један који се крећу са леве на десно током периода. Како се то догађа, електрони најудаљеније љуске доживљавају све јачу нуклеарну привлачност, па електрони постају ближи језгру и чвршће се вежу за њега. Друго, крећући се низ колону у периодичној табели, најудаљенији електрони постају мање чврсто везани за језгро. То се дешава зато што се број испуњених главних енергетских нивоа (који штите најудаљеније електроне од привлачења ка језгру) повећава према доле унутар сваке групе. Ови трендови објашњавају периодичност примећену у елементарним својствима атомског радијуса, енергији јонизације, афинитету електрона и

Атомски радијус елемента је половина растојања између центара два атома тог елемента који се само додирују. Генерално, атомски радијус се смањује током периода с лева на десно и повећава се према одређеној групи. Атоми са највећим атомским радијусима налазе се у групи И и на дну група.

Крећући се лево надесно током периода, електрони се додају један по један у спољну енергетску љуску. Електрони у љусци не могу се међусобно штитити од привлачности до протона. Будући да се број протона такође повећава, ефективни нуклеарни набој расте током периода. То узрокује смањење атомског радијуса.

Премештање доле у ​​групи Периодни систем, број електрона и испуњених електронских шкољки се повећава, али број валентних електрона остаје исти. Спољни електрони у групи изложени су истом ефективном нуклеарном набоју, али електрони се налазе даље од језгра како се повећава број испуњених енергетских шкољки. Због тога се атомски радијуси повећавају.

Енергија јонизације или јонизиони потенцијал је енергија потребна за потпуно уклањање електрона из гасовитог атома или јона. Што је један електрон ближи и чвршће везан за језгро, то ће га бити теже уклонити и већа ће му бити ионизациона енергија. Прва енергија јонизације је енергија потребна за уклањање једног електрона из матичног атома. Друга енергија јонизације је енергија потребна за уклањање другог валентног електрона из унивалентног јона како би се формирао двовалентни јони и тако даље. Узастопне енергије ионизације повећавају се. Друга енергија јонизације увек је већа од прве енергије јонизације. Енергије јонизације повећавају се крећући се са леве на десно током одређеног периода (смањује се атомски радијус). Енергија јонизације смањује се крећући се низ групу (повећавајући атомски радијус). Елементи И групе имају ниску енергију ионизације јер губитак електрона ствара стабилан октет.

Афинитет електрона одражава способност атома да прихвати електрон. То је промена енергије која настаје када се електрон дода у гасовити атом. Атоми са јачим ефективним нуклеарним набојем имају већи афинитет електрона. Могу се извести неке генерализације о електронским афинитетима одређених група у периодичној табели. Елементи ИИА групе, алкалне земље, имају ниске вредности афинитета електрона. Ови елементи су релативно стабилни јер су се испунили с претплатнице. Елементи ВИИА групе, халогени, имају велике електронске афинитете, јер додавање електрона атому има потпуно испуњену љуску. Елементи ВИИИ групе, племенити гасови, имају афинитете електрона близу нуле јер сваки атом поседује стабилан октет и неће лако прихватити електрон. Елементи других група имају мали афинитет електрона.

У одређеном периоду, халоген ће имати највећи афинитет електрона, док племенити гас имаће најмањи афинитет електрона. Афинитет електрона се смањује кретањем низ групу, јер би нови електрон био даље од језгра великог атома.

Електронегативност је мерило привлачења атома за електроне у хемијској вези. Што је већа електронегативност атома, већа је и његова привлачност за везивање електрона. Електронегативност је повезана са енергијом јонизације. Електрони са ниском енергијом јонизације имају ниску електронегативност, јер њихова језгра не извршавају снажну привлачну силу на електроне. Елементи са високом енергијом ионизације имају високу електронегативност због снажног повлачења језгра од стране електрона. У групи се електронегативност смањује како се атомски број повећава, као резултат повећаног растојања између валентног електрона и језгра (већег атомског радијуса). Пример електропозитивног (тј., Мале електронегативности) елемента је цезијум; пример високо електронегативни елемент је флуор.

Помицање лијево → десно

• Атомски радијус се смањује
• Повећава се енергија јонизације
• Афинитет електрона се генерално повећава (осим Афинитет племенитог електрона у близини нуле)
• Повећава се електронегативност

Помицање на врх → дно

• Атомски радијус се повећава
• Енергија јонизације опада
• Афинитет електрона генерално смањује померање низ групу
• Електронегативност опада