大学化学原子结构.pptVIP

(1) 共价半径 同种元素（非金属元素）的两个原子，以共价单键相连时，核间距的一半，称为共价半径。 d 共价半径 r共 ＝d/2 例如Cl2分子中，Cl-Cl的核间距为198pm，氯原子的共价半径为99pm。 如果以共价双键或三键结合，必须注明。 (2) 金属半径 金属晶体由球状的金属原子堆积而成，金属晶体中相邻两原子核间距的一半称为金属半径。 对于金属 Na：r金 = 188 pm 【因为】金属晶体中金属的电子云重叠较少，而共价键中电子云重叠较大 。 r共 = 154 pm，r金 r共 (3) 范德华半径 单原子分子 ( He，Ne 等稀有气体 )，原子间靠范德华力结合，因此无法得到共价半径。 低温高压下，稀有气体能形成分子晶体，原子核间距的一半定义为范德华半径。 卤素在极低温度下能形成双原子的分子晶体，相邻的不同分子中的两个卤素原子的核间距的一半，就是卤素原子的范氏半径。 范德华半径（非键合） 金属半径（紧密堆积） 共价半径（轨道重叠） 讨论原子半径的变化规律时，常采用共价半径。 由此可见： (4) 原子半径的周期性 同周期中，有哪些因素影响原子半径？ (a) 从左向右，核电荷数 （Z）? ，对电子吸引力 ? ，r ? (b) 从左向右，核外电子数 ? ，电子之间排斥力 ? ，r ? 这是一对矛盾， 以哪方面为主？ 以 (a) 为主。即同周期中从左向右，原子半径减小。 同族中，原子半径如何变化？ (a) 从上到下， Z ? ，对电子吸引力 ? ， r ? (b) 从上到下， 核外电子增多，增加一个电子层， r ? 这一对矛盾中，(b) 起主导作用。同族中，从上到下，原子半径一般逐渐增大。 主族元素 Li 123 pm Na 154 pm K 203 pm Rb 216 pm Cs 235 pm 依次增大 * 主族元素 【副族元素和主族元素的情况有所差异】 副族元素 Ti V Cr r/pm 132 122 118 Zr Nb Mo 145 134 130 Hf Ta W 144 134 130 对于第五、第六周期的副族元素，它们的原子半径非常接近（镧系收缩） 2、电离能（I）的周期性 1 mol 基态气态原子，失去最高能级的 1 mol电子，形成 1 mol 气态正离子 ( M+ ) 所吸收的能量，叫这种元素的第一电离能 ( 用 I1 表示) 。 M ( g ) —— M+ ( g ) + e ? H = I1 1 mol 气态M+ 继续失去最高能级的 1 mol 电子，形成 1 mol 气态M2+ 所吸收的能量为第二电离能 I2 M+( g ) —— M2+ ( g ) + e ? H = I2 用类似的方法定义 I3 ，I4 ，… … In 。 【可见】电离能（I）表示原子失去电子的能力，I越大，越难失去电子；I越小，越易失去电子。 失去电子形成正离子后， 半径 减小，核对电子的引力增加，再失去电子变得困难。 对一种元素而言： I1 I2 I3 I4 … … 电离能逐级加大 I1、I2、I3 、I4之间的大小关系如何？ (1) 同周期中电离能的变化规律 同周期，从左向右，Z 增大，r 减小。核对电子的吸引增强，愈来愈不易失去电子，所以I1 逐渐增大。 短周期主族元素 I1 / kJ?mol -1 Li Be B C N O F Ne 520 900 801