元素週期表每一週期從左至右的原子半徑為什麼逐漸變小

2022-04-06 11:34:08 字數 2784 閱讀 9471

1樓:科普小星球

因為在同一週期中,從左往右的原子的核電荷數越大,其對電子的作用力越強,使得電子向原核收縮。

在元素週期表中的同一週期,核電荷數越多原子核對核外電子的引力越大(使電子向原核收縮),則原子半徑越小;當電子層數相同時,其原子半徑隨核電荷數的增加而減小。

例如,比較鈉和鎂的半徑大小。

從鈉到鎂核電荷增加1個,其核對核外每一個電子都增加一定的作用力,原子趨向縮小,而核外電子也增加一個電子,因電子運動要佔據一定空間而使原子半徑趨向增加。因此,同週期元素的原子從左到右逐漸減小(稀有氣體除外)。

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影響原子半徑的因素有三個:

1、核電荷數,核電荷數越多原子核對核外電子的引力越大(使電子向原核收縮),則原子半徑越小;當電子層數相同時,其原子半徑隨核電荷數的增加而減小;

2、最外層電子數,最外層電子數越多半徑越大;

3、電子層數(電子的分層排布與離核遠近空間大小以及電子雲之間的相互排斥有關),電子層越多原子半徑越大。當電子層結構相同時,質子數越大,半徑越小。

2樓:有事來問好學習

原子半徑,似乎應該是原子核到最外電子層的距離,但事實上,單個原子的半徑是無法測定的。原子總是以單質或化合物的形式存在。而在單質或化合物中,原子間總是以化學鍵結合的(稀有氣體除外),因此原子半徑就跟原子間以哪種鍵結合有關。

一般來說,原子半徑是指共價半徑或金屬半徑。

共價半徑:單質分子中的2個原子以共價單鍵結合時,它們核間距離的一半叫做該原子的共價半徑。

金屬半徑:金屬晶格中金屬原子的核間距離的一半叫做金屬原子半徑。原子的金屬半徑一般比它的單鍵共價半徑大10%~15%。

範氏(範德華氏)半徑:非金屬元素還有另一種半徑,叫範氏半徑。例如在cdcl2晶體裡,測得在不同的「分子」(實際是層狀的大分子)裡cl與cl間的核間距為:

dcl-cl=3.76×10-10m,

取其值的一半定為氯原子的範氏半徑①,即:

對非金屬元素,r範>r共,從圖5-3可以清楚地看出這一關係。圖5-3表示出2個cl2分子,在同一個cl2分子裡,2個cl原子核間距的一半bf是共價半徑(r共);在不同的2個cl2分子間,2個cl原子的核間距的一半ce是範氏半徑(r範)。顯而易見,r範>r共。

稀有氣體在極低的溫度下形成單原子分子的分子晶體。在這種晶體裡,2個原子核的核間距的一半,就是稀有氣體原子的範氏半徑。下面列出非金屬元素和稀有氣體的範氏半徑。

從上表可以看出,r範也有一定的規律性:在同一週期中,從左到右逐漸減小;在同一族中,從上到下逐漸增大。

在一般的資料裡,金屬元素有金屬半徑和共價半徑的資料,非金屬元素則有共價半徑和範氏半徑的資料,稀有氣體只有範氏半徑的資料。課本表5-3裡原子半徑資料除稀有氣體元素外,均為共價半徑。

下面介紹週期表中元素原子半徑的變化規律。

(1)同族元素原子半徑變化規律

在同一個族裡,從上到下,原子半徑一般是增大的,因為從上到下電子層數增多,所以,原子半徑增大。主族元素與副族元素的變化情況很不一樣。主族元素由上到下,半徑毫無例外地增大,只是增大的幅度逐漸減小。

但是在副族裡,下面兩個屬於第五和第六週期的元素,如zr與hf,nb與ta、mo與w,它們的原子半徑非常接近,這主要是由於鑭系收縮的結果。鑭系收縮是指鑭系元素從la到lu,原子半徑縮小的現象。

(2)同週期元素原子半徑變化規律

在短週期(第二和第三週期)裡,由左至右原子半徑都是逐漸減小的,這是因為短週期中每一元素增加的最後1個電子都是排在最外電子層上,每增加1個電子,核中增加1個正電荷。正電荷增強,傾向於使原子半徑縮小,但最外層電子數增加,增加了電子的互相排斥,傾向於使原子半徑增大。兩者互相鬥爭的結果,核電荷增大起了主要作用,所以從左到右,原子半徑逐漸減小。

但是,在各週期的最後一族元素(稀有氣體)的原子半徑比它前一族的相應元素(鹵素)的原子半徑大。這是因為稀有氣體原子半徑不是共價半徑,而是範德華半徑。稀有氣體原子之間只以微弱的分子間作用力結合,所以原子間距離大,測出的原子半徑也大。

課本第130頁的注也是說明這個意思。由於課本中還沒有介紹範德華半徑,只能作這樣的說明,以免給教學帶來困難。

長週期元素(第

四、第五和第六週期的元素)雖然總的趨勢仍然是原子半徑縮小,但其中的過渡元素特別是鑭系元素減小的趨勢要緩和得多。這是由於過渡元素的電子填充在次外層的d軌道上,對於最外層電子(它們是決定原子大小的電子層)來說,次外層上的電子對外層的遮蔽,比最外層電子對同層上的電子的遮蔽作用大,所以過渡元素有效核電荷的增加速度變緩。但當d電子充滿到nd10左右時,原子半徑會突然增大。

這是由於nd10有較大的遮蔽作用所致,這時電子的互相排斥傾向於使半徑增大的因素暫時處於主導地位。而對鑭系元素來說,電子填充在倒數第三層4f層上,它們離核更近,對核的遮蔽作用更大,有效核電荷增加得很少,因此從58號到71號元素原子半徑減少更加緩慢。

長週期的p區元素,從左至右仍然與短週期p區元素一樣,維持原子半徑變小的趨勢,到了稀有氣體,原子都有半徑變大的現象。

同週期相鄰元素原子半徑減小的平均幅度是:

非過渡元素>過渡元素>內過渡元素

~0.1×10-10m~0.05×10-10m<0.01×10-10m

從整個週期表說來,隨著核電荷數遞增,原子半徑呈現週期性變化

3樓:瀟瀟一江水

元素週期表每一週期從左至右的原子半徑逐漸變小,是因為隨著原子序數的增大,原子核對外層電子的引力越來越大,從而外層電子的運動範圍就被限制了。

按照它們的元素序號來看,從左至右的質量是逐漸變大的(有少數是反常的,你有元素週期表的話可以找找看),越重反而體積越小,是由於原子內部的結構決定的,就好比同樣大小的一個鐵球和一個木球,誰重呢?原子的式量變大也是由原子內部結構所決定的。

你提的問題很深奧呢,我怕答的不好呢。

元素週期表中第二週期和第三週期最後哪個原子半徑大

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