定期安排和趋势

原子的大小

一般来说,原子的半径增加从顶部向底部的元素周期表,减少从左到右。因此,最大的原子被发现在表的左下方,和最小的是发现在右上角。半径的增加了每组源于这样一个事实,在连续时间多一层原子的“洋葱”正在形成;也就是说,电子被添加到一个新的壳闭壳外的核心原子。因此,锂由一个电子外紧凑,helium-like核心,钠由一个单一的电子外霓虹灯——核心(本身helium-like核心深处的结构),等下组。

的减少原子半径从左到右跨周期可能更令人吃惊的是,规模萎缩的发生尽管更多的电子在每个连续的元素的存在。因此,有三个电子和锂铍()有四个,但略小于锂铍。氟,9个电子,可能会比锂明显更大的原子,但事实恰恰相反。这个表面上的解释违反直觉的趋势是,尽管连续元素有更多的电子,他们也有更高的核负责因为越来越多的质子。正电荷吸引在周围电子的原子更紧凑。或核心,内壳层电子,不增加穿过一段时间后,有效地屏蔽外壳电子从原子核的正电荷。添加的外壳电子穿过一段时间后,然而,不保护价电子从原子核的电荷增加以及核心电子。因此,外壳电子在原子核的电荷越大更紧密地合作。竞争显然化学(通常是这样)之间的膨胀效应的存在更多的电子和收缩的影响更强的核电荷。除了少数例外,后者略有影响占主导地位,并连续在一段时间内移动原子更小。

离子,两个阳离子和阴离子,显示一个类似的变化大小与位置的父元素周期表。然而,有两个总差异。首先,阳离子(失去电子形成的父原子的价电子层)总是小于父母原子。在某些情况下可以相当大的区别(超过50%)。实际上,原子的外层是“洋葱”被丢弃的当价电子丢失,所以阳离子的半径是紧凑的原子核心。

阴离子,这是由电子的获得一般由一个atom-most到不完整的价壳总是大于父原子。在这种情况下,额外的电子排斥电子已经存在,和整个原子膨胀。

电离能

接下来按照重要性确定的数量和类型的化学键原子可能形式是电离能的元素。这是最低能量需要删除一个电子从元素的一个原子。能源是必需的,因为所有的电子原子的原子核的正电荷所吸引,和工作必须把电子从原子产生阳离子。化学键的形成源于电子的转移或共享,所以移去一个电子所需要的能量是重要的标准在一个原子成键的能力。

从广义上讲,整个周期表电离能的变化反映了原子半径的变化,与小原子通常有高的电离能和大原子通常有小的。因此,元素的电离能最低的(因此,电子是最容易被发现的左下角元素周期表附近的铯和钫,最高的元素的电离能被发现在表的右上角,接近氟和氦。电离能的变异关联原子半径的变化,因为价电子在一个笨重的原子平均远离原子核,因此经验只有疲软的吸引力。另一方面,一个价电子在小原子接近其母核和强大的吸引力力。

在这一点上的相对惰性惰性气体在一定程度上可以解释道。他们躺在元素周期表中,和接近氦的家族成员(即霓虹灯和氩)最高的电离能的所有元素。因此,它们的电子不容易获得债券的形成。只有低,氪和氙,电离能类似的其他元素,这些元素可以哄骗复合形成了足够积极的试剂(特别是由氟)。

电离能的一个重要特点是,所需要的能量把第二个电子从一个原子总是高于删除第一个电子所需要的能量。一个电子被移除后,有更少的电子相互排斥阳离子,所以必须做更多的工作来拖下电子脱离原子核。第三电子也是如此,比第二个更少使用电子。然而,很重要的一点是,如果一个电子需要从原子的核心(第二个电子一样从钠),然后电离能可能极高,而不是实现的一个典型化学反应(将在下面是合理的)。芯电子的电离能高的原因主要是,这些电子比谎言更接近原子核旋转的价电子,因此他们一直强烈得多。

这个一般规则的左边的元素周期表,这有一个,两个,三个电子的价壳层,足够的能源是实现化学反应去除,但是没有足够的能量可以删除任何电子从内心的贝壳。因此,钠可以形成钠⁺离子,镁可以形成毫克^{2 +}离子,铝可以形成基地^{3 +}离子。

原因之一化学键形成惰性气体配置的重要性现在变得明显。一旦惰性气体,封闭外壳配置,准备删除电子形式阳离子停止(电子的部分切除的机会一样的形成所需的共享共价键,我们将在下面进行讨论)。一个大的能量势垒遇到当超出原子的价电子。

电离能与原子半径完全不相关,因为有电子的距离之外的其他影响离原子核决定移去一个电子所需要的能量。这些影响包括职业的细节轨道的价电子层。再一次,进一步的起源可能变得明显的竞争,在这种情况下影响之间源于大小仅和那些由电离的能源需求。