Периодичность заполнения электронных оболочек в соответствии с условиями квантования приводит к сходству свойств химических элементов. Выделяют следующие классы (см. табл. I): благородные газы - элементы с полностью заполненными электронными оболочками (Не, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn); типичные элементы - элементы, у которых все электронные слои атомов (см. табл. 1, 2, 3), кроме внешнего, заполнены (s- и р-элементы); переходные элементы - элементы, имеющие два незаполненных внешних электронных слоя, в том числе подуровни (п-l)d (d-элементы); внутрирядные переходные элементы (редкоземельные) - элементы, имеющие три незаполненных внешних электронных слоя, в том числе подуровни (п - 2)f (f-элементы). Таким образом, полнота заполнения электронами внешних (валентных) орбиталей имеет важнейшее значение и определяет свойства элементов.
Примечание. Валентными электронами называются электроны внешних электронных орбиталей атома. Число валентных электронов, отдаваемых атомом для образования связей, определяет величину его валентности в конкретном случае взаимодействия.
Рост числа электронов, с одной стороны, и соответствующее экранирование электрического заряда ядра (заряд ядра становится эффективным), с другой стороны, приводят к периодическому изменению атомных радиусов химических элементов, а соответственно, и атомных объемов. Атомный объем имеет существенное значение при взаимодействии атомов различных химических элементов, особенно в твердом состоянии (при образовании твердых растворов).
В процессах межатомного взаимодействия, в частности, в технологии строительных материалов, существенную роль играют окислительно-восстановительные способности элементов — склонность отдавать или принимать электроны. Естественно, чем меньше энергия (потенциал) ионизации, тем легче атом отдает электроны и тем самым может являться более сильным восстановителем. Чем легче атом химического элемента присоединяет электроны, чем выше его сродство к электрону, тем более сильным окислителем он может являться. Понятия окислителя и восстановителя - это понятия относительные и очевидны лишь при образовании чисто ионной связи.
Примечание. Ионы - одноатомные или многоатомные частицы, несущие электрический заряд, например Н+, Li+, Al3+, O22-, SO42-. Положительно заряженные ионы называют катионами, а отрицательно заряженные - анионами.
При взаимодействии атомов разных химических элементов с образованием гетерополярной ковалентной связи полезно использовать понятие электроотрщателъности, которой также свойственна периодичность изменения в зависимости от атомного номера химического элемента.
Нужно помнить, что не только свойства свободных атомов, но и свойства простых веществ, которые они составляют, подчиняются периодической закономерности.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему