ПЗ и ПС в свете учения о строении атомов

Число электронных слоев в атоме любого элемента равно номеру периода, в котором он находится. Число электронов во внешнем слое не может быть больше восьми и для атомов элементов главных подгрупп(кроме гелия He) равно номеру группы. Электронные слои, орбитали которых имеют 8 электронов, называются завершенными. У элементов главных подгрупп заполняются s- и p-орбитали последнего слоя. У элементов побочных подгрупп заполняются d- и f(лантаноиды и актиноиды)-орбитали последнего слоя. Таким образом, все элементы ПС образуют четыре семейства.

Энергия ионизации (ЭИ) – это количество энергии, необходимое для отрыва электрона от атома с образованием катиона. Способность атома отдавать электроны называется восстановительной способностью.

Сродство к электрону(СЭ) – это количество энергии, которое выделяется при присоединении одного электрона к нейтральному атому. Способность атома принимать электроны называется окислительной способностью.

Электроотрицательность (ЭО) – способность атома притягивать к себе электроны. ЭО элемента определяется суммой его ЭИ и СЭ.

Изменение свойств атомов, простых и сложных веществ в ПС

Число электронов во внешнем слое атомов изменяется периодически с возрастанием заряда ядер атомов. Поэтому и свойства химических элементов изменяются периодически. В настоящее время периодический закон формулируется так:

Свойства химических элементов, а также формы и свойства их соединений, находятся в периодической зависимости от величины заряда их атомных ядер или порядкового номера элемента в периодической системе.

Химическая связь

Химическая связь – это вид межатомных взаимодействий в молекулах, ионах, кристаллах, характеризуемый определенной энергией. При всем многообразии химических связей их природа едина и носит электростатический характер.

Валентные электроны – электроны предвнешнего и внешнего электронных слоев, участвующие в образовании химической связи. Валентность – это свойство атомов элемента образовывать химическую связь, она определяется числом этих связей.

Ковалентная связь

Ковалентная связь образуется за счет общих электронных пар, возникающих на внешних и предвнешних подуровнях связываемых атомов.

Ковалентная связь бывает двух типов: неполярная и полярная.

Неполярная связь возникает между атомами неметалла одного химического элемента, т.е. атомами с одинаковой электроотрицательностью (O₂, N₂, Cl₂).

Рассмотрим образование молекулы водорода Н₂. Электронная конфигурация атома водорода 1s¹, т. е. на внешнем электронном слое (он единственный) находится один неспаренный электрон. При образовании молекулы водорода из двух атомов, имеющих непарные s-электроны с антипараллельными спинами, происходит перекрывание s-орбиталей и образуется общая электронная пара (рис. 4а).

Рис. 4. Перекрывание: а - s-орбиталей; б- s- и р-орбиталей;

в - р-орбиталей.

Схематически это можно изобразить с помощью электронных формул:

Н··+ ·Н ® Н : Н

Если общие электронные пары обозначать чертой, то электронная формула превращается в структурную:

Н–Н

Общая электронная пара одинаково принадлежит обоим атомам, каждый атом получает устойчивую оболочку из двух электронов. Наибольшая электронная плотность общего электронного облака проявляется в области между ядрами. Молекула водорода образуется за счет взаимодействия общей электронной пары с ядрами обоих атомов.

Задание. Изобразить схему образования молекулы хлороводорода.

Cl 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵; Н 1s¹

Общая электронная пара смещается к атому с большей электроотрицательностью. ЭО (Cl) = 2,83 эВ, ЭО(Н) = 2,1 эВ.

Н··+ · : ®

H–Cl

Электронная пара смещена к атому хлора, т.к. ЭО(Cl) > ЭО(Н).