注冊結(jié)構(gòu)專業(yè)基礎(chǔ)原子結(jié)構(gòu)和周期律講義

PAGEPAGE18頁原子結(jié)構(gòu)和周期律前面五節(jié)是從宏觀方面介紹化學(xué)反應(yīng)基本規(guī)律。本節(jié)要用現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)理論的基本概念，介紹原子核外電子分布規(guī)律及元素性質(zhì)遞變的周期性規(guī)律。一、氫原子光譜玻爾理論當(dāng)電流通過充有H2的放電管時(shí)，便會(huì)發(fā)光。光束經(jīng)過分光棱鏡后，就得到線狀的不連續(xù)的氫原子光譜圖，如圖3一6一1.為了解釋氫原子光譜，丹麥物理學(xué)紅―可見區(qū)―紫家玻爾（Bohr）提出了下述假設(shè)，建立了玻爾原子模型，這就是后人稱作的玻爾理論：1．原子中核外電子只能在一些特定的不連續(xù)的軌道（半徑不同的同心圓）圖3一6一1氫原子可見光譜上繞核運(yùn)動(dòng)。電子在這些軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)氫放電管發(fā)光的光譜，由許多輝線構(gòu)成，輝線間的空隙處于穩(wěn)定狀態(tài)，不輻射能量。為氫原子不能發(fā)光的頻率范圍2．在不同軌道上運(yùn)動(dòng)的電子具有不同的能量。電子從一個(gè)軌道轉(zhuǎn)入另一軌道，不是連續(xù)的漸變過程，而是一種跳躍式突變，稱為躍遷。只有當(dāng)電子在不同軌道間躍遷時(shí)，才吸收或輻射能量。吸收或輻射的能量，就等于二個(gè)軌道的能級差△E=E2一El。若吸收或輻射的能量以光的吸收或輻射形式進(jìn)行，則被吸收或輻射光的頻率，就是一些不連續(xù)的特定值，可由相應(yīng)的△E求出：Hv=△E=E2一El（3一6一1）此式稱為玻爾頻率定則，h為普朗克常數(shù)。玻爾理論成功地解釋了氫原子的線狀光譜，并預(yù)測在紫外區(qū)和紅外區(qū)還有一系列譜線，后來都得到了證實(shí)。但是玻爾理論無法解釋光譜中的精細(xì)結(jié)構(gòu)，也不能很好解釋多電子原子的光譜。這是因?yàn)椴柪碚撝皇窃诮?jīng)典物理的框架下，加人了一些人為的假設(shè)，對其作了一些修補(bǔ)而已。其實(shí)，建立在宏觀物體運(yùn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上的經(jīng)典物理學(xué)規(guī)律，根本不符合微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。只有量子力學(xué)才能對原子結(jié)構(gòu)作出科學(xué)的說明。二、量子力學(xué)對原子結(jié)構(gòu)的說明（一）量子力學(xué)對微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述（1）波粒二象性1924年，法國物理學(xué)家德布羅意（deBroglie）提出了物質(zhì)波概念，認(rèn)為電子、質(zhì)子、原子等微觀粒子的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該和光子一樣同時(shí)具有波動(dòng)性和粒子性的特征，即具有波粒二象性。并提出了著名的物質(zhì)波公式（3一6一2）此式亦稱德布羅意關(guān)系式，式中λ為物質(zhì)波的波長，也稱德布羅意波長，德布羅意關(guān)系式把表征波動(dòng)性特征的物理量λ與表征粒子性運(yùn)動(dòng)特征的動(dòng)量（P=mv）有機(jī)地聯(lián)系在一起了。后來由電子衍射實(shí)驗(yàn)成功地向人們揭示了電子運(yùn)動(dòng)的波動(dòng)性特征，證實(shí)了德布羅意的預(yù)言。（2）統(tǒng)計(jì)性沿著確定的軌道，按確定的速度運(yùn)動(dòng)著的宏觀物體，可以用經(jīng)典物理原理準(zhǔn)確地確定其在任何指定時(shí)刻的位置和速度。而對微觀粒子則不同，不可能同時(shí)測出其準(zhǔn)確的位置與速率。它們的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)遵循海森堡測不準(zhǔn)關(guān)系式：山（秧3倒發(fā)一窮6萄舉一虹3枝）動(dòng)泥式肌中袖組Δ期x畢水為微觀粒子的梁位置測量誤差基，膨畢Δ情P順腸為微觀粒子的掌動(dòng)量測量誤差脆，也等架于掠m農(nóng)Δ冰v蜜胞。海森堡關(guān)系扎式表明，微觀思粒子的運(yùn)動(dòng)速禾度和位置不能辯同時(shí)測準(zhǔn)。因桶此對微觀粒子眨的運(yùn)動(dòng)而言，爭確定的軌跡已赤無意義。所以芳對微觀粒子運(yùn)脖動(dòng)的描述常用柴統(tǒng)計(jì)的方法，愧給出一種統(tǒng)計(jì)舞的規(guī)禽＿微觀鞋粒子運(yùn)動(dòng)的物剪質(zhì)波可以著作楊是，種幾率波猴。在空間某點(diǎn)現(xiàn)，電子物質(zhì)波正的強(qiáng)度與該點(diǎn)辰附近一個(gè)微體潤積元中電子出餓現(xiàn)的幾率密度慚是成正比的善。危示（熟3縮唐）量子化理微觀粒子運(yùn)動(dòng)劃的第三個(gè)特點(diǎn)圾是量子化的，腥即是不連續(xù)的訴。與電子運(yùn)動(dòng)吊有關(guān)的各項(xiàng)物缺理量的變化都肝是不連續(xù)的，粒例如電子運(yùn)動(dòng)訪的穩(wěn)定狀態(tài)，紋它們的能級以畢及角動(dòng)量等等挺都是量子化的源。喬（二）波函數(shù)加和原子軌道賀波函數(shù)珍是量子力學(xué)描始述微觀粒子（炸電子）波動(dòng)性吼質(zhì)的一種數(shù)學(xué)根形式，用符號緩ψ臥表示浴。高描述氫原子核衛(wèi)外電子運(yùn)動(dòng)狀同態(tài)的方程叫薛帶定愕方程。它室是一個(gè)二階偏乖微分方程，方鑒程的每個(gè)解都千是一個(gè)函數(shù)，陳即一個(gè)波函數(shù)稻ψ浩，亦稱一個(gè)原州子軌道。求解悟薛定愕方程時(shí)倦，必須引入一芹系列的邊界條李件。這些邊界遲條件是不連續(xù)犯的數(shù)，稱為量鼓子數(shù)。它們限篩定了電子運(yùn)動(dòng)悟狀態(tài)和對應(yīng)的約能量和動(dòng)量。彈（三）四個(gè)量己子院數(shù)宿之（和1筑爬）主量子用數(shù)層n倉n跡瓣又稱為能量量累子數(shù)酷，是決定電子異能量大小的主亦要量子數(shù)。話n攻宗取值水為爸1,2疑,3,朗告…位雙等正整數(shù)急。般n湊對越大，表示電寺子運(yùn)動(dòng)的能量怎越高，電子出南現(xiàn)幾率最大的選區(qū)域離核越遠(yuǎn)稱。憐n算責(zé)不同的原子軌纖道稱為不同一聰?shù)碾娮訉印Ｓ眉》麥咸栔荎緩軌、干L刺愧、伶M殿起、恨N懷磨…辮辭…符窗等分別表見示梢n=1盾貌、井2瘋慈、漲3耀欠、逮棟4由…糟敢…眼等電子層。得（怎2怒隨）副量子廊數(shù)嶄l踐l值又稱為角量子饒數(shù)，是決舅定電子運(yùn)動(dòng)角家動(dòng)量的量子數(shù)岸。述l憲埋的取值墨受零n嚷法所限厲，嘴l=0樹棵、梯1搶梁、煤2贏測…頁障…罪州（簽n率療一拉1座）各胡，它和波函數(shù)誕的角度分布（遺空間形狀）有差關(guān)，是決定電倆子運(yùn)動(dòng)能量的肝次要量子數(shù)張。榜私（參3烈驕）磁量子大數(shù)膛m旬m另況是決眾定電子運(yùn)動(dòng)的做角動(dòng)量在外磁世場方向上分量熄的大小的量子呀數(shù)眾。都m運(yùn)臥取值歡受旺l汁悅的限制，即對淹應(yīng)每一遮個(gè)軍l榜，臭m馬可均取魯m=0誤陣，略士垂1堤沖，月士妻2.裝示．梨·哲史…兆猴士追l夫，它和波函數(shù)躬ψ善在空間的取向湖有關(guān)榆。餓隱n,糞l園相同而優(yōu)不同呢的彼函數(shù)對應(yīng)箱的電子運(yùn)動(dòng)狀創(chuàng)態(tài)、只是空間釘?shù)娜∠虿煌猱?dāng)原子單獨(dú)存留在時(shí)，這蜂些碗m榴已不同的軌道具粒有相同的能級地稱為簡并軌道危。嫂如百n神＝迫2,雖l疼＝駛1閥巾時(shí)昨，達(dá)m賤可能等楚于咐0嘗，孤＋降1痰紋，討－干1智秧，即升，三個(gè)等價(jià)軌叨道。而當(dāng)該原辦子處于外電場銜中，或與其他卻原子相互作用輝時(shí)，這些軌道闊因空間取向不榨同而產(chǎn)生了草能級分裂紫。革妨（逗4篩笑）自旋量子塌數(shù)漸m猴s顧考慮到電子自綁旋運(yùn)動(dòng)方向不狡同，造成電子跟能級的微小差埋別，引出了自懶旋量子羨數(shù)箭m螞s秋，它的取值為唯＋晉1/只2最或岔一艇1/政2武。營四個(gè)量子數(shù)允餓許的取值和相浪應(yīng)的波函數(shù)及錫核外電子運(yùn)動(dòng)哭可能的狀態(tài)參況見益表餃3顏－杠6偶－象1.少（四）幾率密瘡度和電子云污為了形象化表緞示出電子的幾宜率密度分布，育可將其看作帶咱負(fù)電荷的電子驗(yàn)云。電子出現(xiàn)扁幾率密度大的絞地方，電子云墾濃密一些；電史子出現(xiàn)幾率密緊度小的地方，用電子云只是核撿外電子在空間陜出現(xiàn)的幾率密街度形象化表示格。次若把電子云密獅度相等的各點(diǎn)箱聯(lián)結(jié)成一個(gè)面定，即等電子云張密度面。電子曲云密度界面，仰使界面內(nèi)電子呆出現(xiàn)的總幾率魄大箱于喝90%北算（紅或論95%蹦各）。電子云淡魄薄一些。電若輪選擇一個(gè)合適滅的等這種界面督的空間圖形稱叫為電子云界面開圖，它比較形評象地表示核外極電子運(yùn)動(dòng)的空聰間范圍。沈三、多電子原據(jù)子的核外電子偉分布業(yè)除氫原子外，混其余元素的原笛子核外含蕉有順1盲閘個(gè)以上的電子躍，稱為多電子梢原子，它們的禍核外電子分布楚情況遵循以下足三項(xiàng)基本原則互：錢1顆.煩能量最低原理危掌握了能級組哄，對記憶周期音表有很大的幫蛾助，每個(gè)能級背組和周期有對病應(yīng)的聯(lián)系奮。觸嫌2狠茅．泡利焦（益Pauli什培）不相容原理瘋在同一原子中渡，不可能有兩倘個(gè)電子處于完果全相同的運(yùn)動(dòng)段狀態(tài)，即每個(gè)浴原子中，不可甘能話有炸2辨砍個(gè)電子具有完單全相同的四個(gè)絹量子數(shù)。因此扮，每一個(gè)軌道狹最多只可能容型納臣2貌糧個(gè)電子，且自以旋方向相反肥。梨浴3世黃．洪特斯（獄Hund潑拋）規(guī)則南在量子熔數(shù)始n鳥和霸血l置相同的軌道，侵即等價(jià)軌道，溜例如鳳中，電子將優(yōu)雙先占據(jù)不同的前等價(jià)軌道，并熄保持自旋相同蟻。例構(gòu)如叢N乒塘原子最外層乖有撓5朱乳個(gè)電子，其煙中合2迅可個(gè)電子，進(jìn)廉人辯2s拆鷹軌道中，它們?nèi)诘淖孕喾矗６罅碇?心畏個(gè)電子，分紫占詢3游胡個(gè)不同趴的警2p密衛(wèi)的軌道，呈暢保持自旋相同士，而不會(huì)優(yōu)先仍在某霞個(gè)未2桐P予軌道中配對。銳實(shí)驗(yàn)也表明，顛當(dāng)?shù)葍r(jià)軌道呈他全充滿，半充叫滿或全空時(shí)的伶電子排布較穩(wěn)去定，其能量較掉低。洪特規(guī)則賭實(shí)際是能量最從低原理的特例這。他我國化學(xué)弊家徐光憲約教授總結(jié)了一矛個(gè)近似能級的綁計(jì)算公式恭：成票（住n+0糖.71另）貝竄，能很方便記和憶近似能級順物序宇。粗（一）原子的甩核外電子排布丙式和價(jià)層電子豬排布饑式循店1盟鮮．原子的核外梨電子排布式謠多電子原子中宰的電子，在核灑外各個(gè)軌道上授分布的表達(dá)式歇叫核外電子排您布式，簡稱電膛子排布式（分腫布式）。填寫別核外電子排布溫式主要是根據(jù)丘實(shí)驗(yàn)結(jié)果，再各結(jié)合排布原則素進(jìn)行填寫。胡正確書寫核外緩電子排布式，梨可先根據(jù)三個(gè)象排布規(guī)則和近閑似能級的順序?qū)殞㈦娮右来闻蓬惾胂鄳?yīng)軌道上希。再按電子層澆順序整理一下樸排布式，掀按摘n碗由小到大自左請向右排列，相走同絨n歡的軌道排在一梳起，例仙如歷4孤s巾軌道的能級未比天3d坐飾軌道低，在排奴電子時(shí)，先排澤人潮4殘s剛，后排方人模3d川體，烏但濤4s兵伍是絡(luò)比麗3d蘋廢更外層的軌道顧，因而在正確農(nóng)書寫原子的電舅子排布式時(shí)酬，各3d鋤姿總是寫在左面涼（緊遵跟撓3P潤甚后面），銀而溪4嶺霜，寫政在邀3d綿黨的右邊。例鮮如銜Cu跪跑（銅湊第惰29鄉(xiāng)歸號元素）形注意：對于核嫌外電子比較多狐的元素（主要炮是第五、六、爺七周期副族元俱素），由光譜眨測定的電子排予布情況，并不京完全與理論預(yù)險(xiǎn)測的一致。對多于這些特例，傅應(yīng)該以實(shí)驗(yàn)事朋實(shí)為準(zhǔn)粗?？姘?斗厚．原子的價(jià)層削電子排布式良外層電子對元店素的化學(xué)性質(zhì)哭有顯著影響稱艇為價(jià)層電子。小包括部分次外犬層電子甚至某錯(cuò)些睜沉（霞n娃赤一綱2覺）記f戚舅層電子，是化虛學(xué)反應(yīng)中可能旗得失的電子。無描述電子在價(jià)委層軌道上分布才的式子叫價(jià)層師電子排布式。斃又叫價(jià)層電子惰構(gòu)型。呢（二）離子的此核外電子分布曉式和價(jià)層電子蝕分布式紐原子得到電子蒸或失去若干個(gè)且電子后變成了幟負(fù)離子或正離嶺子。原子失去胖電子的順序是攝按核外電子分堅(jiān)布式從外到里掌的次序失去，子而不是按填充族時(shí)能級高低順君序失去。同層蓬電子則是能級及高的電子先失射去。而原子得陶到電子變成負(fù)循離子時(shí)新加電撕子總是加到最擔(dān)外層軌道上。株離子的價(jià)層電超子排布式就是磁離子價(jià)層軌道顆上的電子排布愧式。四、周期律叫（一）周期律廳和周期表渾根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)料結(jié)果，發(fā)現(xiàn)元醫(yī)素的性質(zhì)隨元莊素的原子核外閘電子數(shù)、（或城原子序數(shù)）的阿增加呈周期性沃變化。這個(gè)規(guī)涂律稱為元素周走期律。根據(jù)元比素周期律將所還有的元素排成驢一個(gè)表，這叫竹元素周期表，確在周期表中元四素按次序排列據(jù)的號碼叫原子險(xiǎn)序數(shù)（原子序掘數(shù)即為原子的夢核電荷數(shù)，即紀(jì)原子核中所含職的質(zhì)子數(shù)）。碌常見的周期表憂如謊表撈3臥晴一屈6蒜唯一滲2警衛(wèi)所示。出周期表中每一快橫排原素為一賄個(gè)周期，總共沾有斷7匆止個(gè)周期。弄第延1交咽周期只土有鎮(zhèn)2胸供個(gè)元素，是特閱短周期。臥第悠2首送周期，達(dá)第闊3壇剛周期各坑有文8壺殺個(gè)元素為短周溪期。看第列4,5紅段周期為長周期符各謎有眼18裹來個(gè)元素。倆第葉6制李周期為特長周當(dāng)期禮有旬32擾石個(gè)元素。犧第蜜7獄揮周期到現(xiàn)在只稈發(fā)現(xiàn)件了不23陡碎個(gè)元素，是個(gè)顫未完全周期。釘周期表亭第災(zāi)6避登周期中從第三噴個(gè)元曉素籃57趴沖號累L姥a(bǔ)疲（鑭）到釀第翁71迎李號毛Lu業(yè)霞（镥）和蝶第坦7勝僵周期的第三個(gè)語元農(nóng)素永89屬閑號柿Ac夕滴（錒）到致第曬103切采號貼L鹽r攀（鐒），各張有敏15顆神個(gè)元素。它們筋的電子都是最驢后填加在品（而n械苦一囑2斜種）隆f耳電子層上（即茄分別排沃在濫蔥4f娃遍和匆表5f煤開原子軌道上）鞭，致使它們的豐性質(zhì)十分相似瓦，分別稱為鑭攪系元素和錒系敵元素。為了避囑免周期表橫排材過長，把它們蹤列在周期表下澆方兩個(gè)橫排中游。粉周期表中的縱醬行稱為族。族鹽分為兩類：一零類為主族，另丸一類為副族。聽主族元素的電督子排布特點(diǎn)是典：最后填入的傾價(jià)電子是填人救原子的最外層林原子軌貞道鴨ns劈怠、兵np標(biāo)護(hù)。擊周期表左面的鞭二個(gè)族和右邊談的六個(gè)族為主駱族。它們分別奮是責(zé)IA園勁、繳IIA游蘆和幣IIIA黎孕、謎IVA技槍、踢VA把減、艘VIA花勁、肯VIIA熄熊和株O骨通族（有的稱皂為咱VIIIA循）潔鹿。所周期表中間部捧分，從左到右鋼共遲有納10啟豆行分別四屬瓜8柳吐個(gè)副族，它們美是感IIIB右墾、域IVB售幻、狠VB昂嗎、豎VIB況重、啊VIIB原腸、失VII姥I絹（助與鳥VIIIA打溪相對應(yīng)杜為基VIIIB截祥）潛和揮IB僚蘆、逗IIB榨蕩。漁VIIIB迫初族占廊有顏3睡孤個(gè)縱行。副族伴元素的電子按棋能級順序最后秩填人次外層租（牧凈（遵n言清一份1表）捷d憑監(jiān)）原子軌道中含，副族元素又呈稱為過渡元素物。棄在益IIIB礎(chǔ)鑰副族后還有鑭欺系和錒系元素邪。鑭系和錒系綿元素稱為內(nèi)過叮渡元素。偽（二）原子結(jié)符構(gòu)與元素周期梨表甲元素原子結(jié)構(gòu)絲的周期性變化疼是元素性質(zhì)周鎮(zhèn)期性變化的微此觀基礎(chǔ)，也是惠元素周期表的藝微觀基礎(chǔ)，兩粉者間存在密切治的內(nèi)在聯(lián)系那：閉循1污受．周期數(shù)等于目能級組中原子公軌道的最大主慎量子數(shù)。每個(gè)含周期包含的元送素?cái)?shù)目，等于錘相應(yīng)能級組的斬原子軌道中可部容納的最多電幫子數(shù)。參閱仗表眠3巾陸一閑6邀搏一輕1橋惠，影表宮3岡優(yōu)一畢6蘇撤一群熄2捕。私2尚淺．元素在周期典表中的位置和課原子結(jié)構(gòu)的關(guān)口系鏡晴（撐1乘郊）元素在周期遠(yuǎn)表中的周期數(shù)名等于原子核外繼電子層坊數(shù)恨逗（僚2拳歷）元素在周期長表中的族數(shù)與醋原子的價(jià)層電慨子排布特點(diǎn)有俊關(guān)月驚l橫嗓）主族（零族倒除外）元素的州族數(shù)等于相應(yīng)樹元素的原子中缺最外層電熟子揭ns伏踏與民np否僵電子數(shù)的總和錄。專士2織）城III已B盤～司VIIB局補(bǔ)族元素的族數(shù)遮等于其原子價(jià)金電子總數(shù)，包搜括最外剪層巖n播s棒電子數(shù)和次外更層襖挨（霸n記擁一模1哪）邪d背隆電子數(shù)之和霧。隊(duì)往3遼機(jī)）離IB盆覺、甚IIB柱像族元素的族數(shù)任等于其最外糕層戲n愈s般軌道中的電子組數(shù)鈴。骨困4嫌炒）奔VII灌I危（浪VIIIB陜遍）族元素包括拆第忘8,9映,10逼喂三個(gè)縱行的九止個(gè)元素，其原燙子最外震層振ns鬼慌電子數(shù)和次外聚層鳳（襲n荒貝一隱1嬸）標(biāo)d女順電子數(shù)之和分嫂別指為外8,9宰,10米洽。稱念5泉蝴）零降（客VIIIA頌賠）族元素的最顧外層電子數(shù)卸為懼8小填，炒為坊深滿層排布。以睡上便是元素在芝周期表中的位株置和原子的電仿子排布的關(guān)系肥。畫莫【泛例惠3猴一霞6枕】有一元素，甚在周期表中位捐于鋪第晴4勿萄周期績，根IVA蜓套族，試寫出該漲元素原子的電送子排布式和價(jià)仰層電子式艦。路系五、元素及其躬化合物性質(zhì)的貪周期性變化腎（一）金屬性捆和非金屬性砍元素的金屬性概是指在化學(xué)反法應(yīng)中原子失去掙電子的能力，釀而非金屬性是標(biāo)指在化學(xué)反應(yīng)祖中原子得到電搏子的能力湖。一般規(guī)律：雜（蚊1壘沉）果同一周期自左豐到右隨原子序掏數(shù)（原子核電蹤荷數(shù)）增加，蝶金屬性減弱，任非金屬性增強(qiáng)旁。主席族元素變化很播明顯，副族元療素的變化緩慢盼；并出現(xiàn)一些引不規(guī)則的情況于。替剪（撕2刺食）同一族主族賢元素自上而下貌隨周期數(shù)增大述（電子層數(shù)增掏多），原子半記徑一般也逐漸蜜增大，原子核服對外層電子的罷吸引力減弱，揉元素的金屬性附增強(qiáng)，非金屬片性減弱增。副族元素續(xù)除阿IIIB瞞催外，元素的金虧屬性變化規(guī)律香不明顯，這是鏈因?yàn)閿滔凳湛s扯的緣故。稅（二）元素的冤電離能、電子債親和能和電負(fù)坦性磚扔（希1努善）電離能基態(tài)溪的氣態(tài)原子失舞去一個(gè)電子形公成毅＋軋1炊叔價(jià)氣態(tài)離子時(shí)賣所吸收的能量繁為元素的第一米電離能脾（聲用蠟I夾1錦表示），第一陣電離能數(shù)值越蘋大，原子越難查失去電子。以油第二周期為例棚，總的來說第薦一電離能蔬（席I槍1撈）自左至右增恨大。但是有兩寇處例外獻(xiàn)即愚B<B袍e,0串<N腦橡，這是因剝?yōu)槭腂e混捕的價(jià)電子排布賢為脹2s述2較灌，是全充滿，瘋而兆N寧皮的價(jià)電子排布綠為顛2s孔2許2p條3規(guī)為半充滿，比滿較穩(wěn)定的緣故私。促投（陰2押鐵）電子親合能開基態(tài)氣態(tài)原子疑獲得一個(gè)電子敲后形成稍－屋1趕洗價(jià)氣態(tài)離子時(shí)堤所放出的能量祝稱為元素的電扭子親合能。憶電子親合能的繼值越大，原子爽越容易獲得電磁子。同一周期掀中自左向右電蛾子親合能增加盒，同一族中從昏上向下電子親畢合能遞減，這蟻一規(guī)律健在勿P崇懷區(qū)元素中比較哨明顯。應(yīng)當(dāng)指砍出，元素的第軟一電離能和元狡素的電子親合剃能的遞變規(guī)律球和元素的金屬末性，非金屬性短的變化規(guī)律通脖常是一致的，惜但并非完全相握同榆。使覺（掌3衫酒）電負(fù)性漏電負(fù)性是原子公在形成共價(jià)分壤子后，吸引公禾用電子的能力量的相對大小。腫一般指掩定濾F室蜘元素的電負(fù)性煙等稱于悟4.0揀遣，其他元素的薪電負(fù)性均小旋于伶4怕密，元素周期表月右上角的元素欠有較大的電負(fù)搖性，而周期表交中左下角的元復(fù)素電負(fù)性較小靈。例宣如悲Na苗膊的電負(fù)性親為臘0.9思,Cl撒績的電負(fù)性睛為職3.0雄膀。通常金屬元寸素的電負(fù)性小欄于荷2葉共，非金屬元素雙的電負(fù)性大預(yù)于撕2曲盼。普（三）氧化物熱及其水合物的廊酸堿性矮根據(jù)氧化物與妄酸、堿反應(yīng)的料不同，可將氧賊化物分為下掩列遠(yuǎn)4感煌類：勾酸性氧化冤物唇啄澆例如非金屬氧車化物，高價(jià)的狂金屬氧化物。舌堿性氧化司物駐肥緊例如堿金屬、旨堿土金屬（礙鐵泛Be赴蹲除外）的氧化做物。圈兩性氧化挖物順方療例水如共Al遇贈(zèng)、牧Sn獨(dú)澇、趨Pb織夕等元素的氧化甜物，這些大多異數(shù)是周期表中綿靠近非金屬的愚一些金屬元素嶺的氧化物，其格化合價(jià)為冰＋青2出～銳＋并4河律。與不成鹽氧化剃物赤愿耐例襲如聯(lián)CO師繭、捎NO散界等，它們不與尿水、酸、堿作浸用。航氧化物的水合蹈物都可看成是廟氫氧化物，用示通鮮式殘B霧（透OH謊殿）季n質(zhì)或典H奪n打BO蛾n撤表示沾，駝n飲豬是元跑素影B次附的化合價(jià)。江氧化物的酸堿功性與其對應(yīng)水涌合物的（氫氧齡化物）的酸堿低性是一致的。禽氧化物及其水悲合物的酸堿性指的一般規(guī)律豈：破量（法1堪瓜）同一周期從奏左到右各主族嶄元素的最高價(jià)鴨氧化物及其水腎合物的酸性逐聽漸增強(qiáng)（堿性況減弱）。例如肌第三周期。各堤元素最高價(jià)氧利化物及其水合抱物的酸堿性遞蒜變情況如下：泄長周期副族元皆素的最高價(jià)氧旨化物及其水合慰物的酸堿性遞棚變情況基本相旱似。例如第四卡周期副族元素末的氧化物及水輪合物的酸堿性妙遞變情況如下崇：即（繳2械糟）同一族中從爛上而下各元素底相同價(jià)態(tài)的氧跟化物及其水合澇物的酸性逐漸欄減弱（堿性增擾強(qiáng)）。例扯如解VA違類族各元素生成渠的化合價(jià)為遇＋玩5逐摧的氧化物鬼中搭N局2號O味3厲真、籠P所2賭O沙3趴呈酸性條，吼As寧2兆O安3飲、喇Sb圈2堵O忙3票呈兩性隔，侮Bi晉2蝕O架3匪呈堿性，它們萄對應(yīng)的水合物蔑的酸堿性變化沙規(guī)律也是一樣續(xù)的枕。葬劫（政3贈(zèng)搏）同一元素不紙同價(jià)態(tài)的氧化奶物及其水合物露的酸堿性變化燦規(guī)律是：高價(jià)打氧化物或水合叛物的酸性比低遲價(jià)的強(qiáng)。則（痛4身辦）呼用煎R旁按一雖O哈一刑H喜探規(guī)則解釋氧化遮物的水合物的襖酸堿性遞變的宜規(guī)律終氧化物的水合教物不論是酸或玩堿，都具雞有粥邀R耍一工O務(wù)一容H央鳳的結(jié)構(gòu)，它有擔(dān)下列兩種電離律方式宴當(dāng)劈R尸喇是電負(fù)性較小兆的活潑金屬元等素鍛，崖R皆n竊＋抹離子的電荷數(shù)艷較少，半徑較明大，蠅則派R銳稼與旨O井萬的聯(lián)系弱易發(fā)似生堿式電離，淺在水溶液中易漲形洲成扯OH逃－沸離子，呈堿性頌，安如偷NaOH暮,Mg喇（贏OH草）束2陪等。秀當(dāng)漁R據(jù)帝是電負(fù)性較大視的活潑非金屬構(gòu)元素曬，睜R咽n別＋供的電荷數(shù)較多螞，半徑較小，弦則乎R奉劃與般O盒至聯(lián)系強(qiáng)，易發(fā)汽生酸式電離，富在水溶液中易稅形辦成壟H耗＋挪，呈酸性耽如剖H菜2玩SO駐4摔，背HClO左4墻等。序第七謠節(jié)科總伯化學(xué)鍵、分子姥結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)竭構(gòu)一、化學(xué)鍵錫物質(zhì)通常是以癢單個(gè)分子或晶嫌體的形式存在怒。除了稀有氣責(zé)體害（幣O友旱族元素單質(zhì)）仍是單原子分子辮外，其余絕大渴多數(shù)的分子或決晶體都是由原宮子或離子結(jié)合糠而成。煩化學(xué)上把分子傅中或晶體內(nèi)緊頃密相鄰的兩個(gè)尊或多個(gè)原子或魚離子之間強(qiáng)烈左的相互作用力區(qū)稱為化學(xué)鍵送，鍵能約為幾央百濫kJ.油M陣ol密－臺1落。訴化學(xué)鍵分為離協(xié)子鍵、共價(jià)鍵異和金屬鍵等。驅(qū)（一）離子青鍵切惡1屢爭．離子鍵的形腳成但活潑金屬原子跟和活潑非金屬因原子相互接近掌時(shí)，前者失去劉電子變成正離奇子，后者得到他電子變?yōu)樨?fù)離恒子，崇由正、負(fù)離子嘆之間靜電引力恰所形成的化學(xué)勵(lì)鍵叫離子鍵。搞由離子鍵形成宴的化合物稱為轟離子化合物，您在通常情況下珠，沙離子化合物是撓以離子晶體（廢巨型大分子）鵲存在西，只有在較高壟溫度下，氣態(tài)納離子化合物才石以小分子存在倡。臥2泉青．離子鍵的特活點(diǎn)噴離子鍵的特點(diǎn)政是沒有飽和性削也沒有方向性騙。傷這是因?yàn)殡x子殺的電荷分布是俯球形對稱，它邊從任何方向都釀可以與相反電幅荷離子相互吸截引成鍵，而且掀只要空間體積膏允許，每種離燕子都能與盡量刮多的相反電荷崗的離子吸引成松鍵，在空間形制成巨大的離子位晶體。尸（二）共價(jià)鍵坑，葬豎1價(jià)這．價(jià)鍵理論價(jià)撓鍵理論亦稱電醫(yī)子配對法宿。病炕（鉗1谷鐘）共價(jià)鍵的形沿成同種或不同勺種元素的原子賢之間由于電子忌配對，而形成趟的化學(xué)鍵稱為寨共價(jià)鍵。由共由價(jià)鍵形成的分勢子稱為共價(jià)分愚子。穗共價(jià)分子中元般素的化合價(jià)等綁于分子中該元克素原子形成共多價(jià)鍵的個(gè)數(shù)章。喝欲（疤2他裂）共價(jià)鍵的特不點(diǎn)維共價(jià)鍵的特點(diǎn)字是有飽和性和慌方向性。耽共價(jià)鍵的飽和絨性是指成鍵原飽子有多少未成陜對電子，最多艦就可形成幾個(gè)為共價(jià)鍵。就已經(jīng)配對成鍵抄的電子，不會(huì)耕再成鍵。杠例只如括HC名l浸分子鋸中巾H挨灘原子抄和儲(chǔ)Cl爺首原子分別都只瞎有一個(gè)未成對書電子，它們之寒間只能形成一短個(gè)共價(jià)鍵。共碎價(jià)鍵有方向性通是因?yàn)樵陔娮訝幣鋵r(shí)，原子渡軌道必須發(fā)生蟻重疊，而且要毛求是最大程度扯的重疊。而原揪子軌道只有沿萌著伸展方向發(fā)膜生重疊，才能己達(dá)到最大程度格的重疊，形成豬穩(wěn)定的共價(jià)鍵困，因此共價(jià)鍵刑具有方向性。頸（愁3憶畫）共價(jià)鍵的分兵類改不可繞鍵軸旋嬌轉(zhuǎn)。翻π夾鍵重疊程度比脖σ興鍵的小，穩(wěn)定齊性較差。稿根據(jù)共用電子狂對的來源，共郵價(jià)鍵可分為一瞎般共價(jià)鍵和配煮位鍵。配位鍵柴形成時(shí)二個(gè)成少鍵原子中一個(gè)從提供空的原子乞軌道，另一個(gè)巾提供電子對痛。切憐2并筐．雜化軌道理緞?wù)摴嚯s化軌道理論震能較好解釋共勵(lì)價(jià)分子中形成羞共價(jià)鍵的數(shù)量榮及其在空間的脆分布，故能解莖釋或預(yù)測分子蕉的空間構(gòu)型府。誼宵（捎l瓜易）雜化軌道理我論的要爆點(diǎn)煤認(rèn)1斯爆）在原子化合增成分子，即形貝成化學(xué)鍵的過用程中，部分能扔量相近的原子久軌道會(huì)重新組鋒合，形成新的誕平均化的原子旱軌道。這種原語子軌道混合、急重組的過程稱念為雜化，雜化視后的原子軌道踐叫雜化軌道井。送晌2死乏）有多少個(gè)原戶子軌道參加雜喜化，就形成多問少個(gè)雜化軌道荷。原子間化合陷是以雜化軌道坊彼此成鍵的斤。淋弟3爆脹）雜化軌道的雅成鍵能力比原抵來軌道強(qiáng)，形尾成的鍵更牢固虛，形成的分子丟更穩(wěn)定監(jiān)。哀鵲（眾2漿料）違幾種典型的雜斥化類沫型辭蔬二、分子間力僻和氫鍵遲（一）極性分罵子和非極性分三子1.鍵的極性晃兩個(gè)相同元素宇的原子以共價(jià)央鍵結(jié)合時(shí)，正防、負(fù)電荷的重鴨心正好重合，墾鍵兩端的電性竭是一樣的，這砍種鍵稱為非極機(jī)性鍵。兩個(gè)不離同元素的原子蓄以共價(jià)鍵相結(jié)援合時(shí)，由于元蔥素電負(fù)性不同缺，電子云偏向乓電負(fù)性大的原甜子一方。這時(shí)量兩原子間電荷垂的分布是不對攤稱的，正、負(fù)扶電荷的重心不塞能重疊在一起資。鍵的一端帶沾負(fù)電荷，鍵的殘另一端帶正電擇荷，這種共價(jià)燭鍵稱為極性鍵筆。兩原子電負(fù)趙性值相差愈大填，鍵的極性也持愈大首?？厦?黑訴．極性分子和貝非極性分子像正、負(fù)電荷重選心互相重合的炮分子稱為非極堂性分子，正、備負(fù)電荷重心不敞能互相重合的吹分子稱為極性幻分子，極性分帽子具有固有偶敬極幫。對雙原子分努子來說，分子茫的極性是由鍵籍的極性決定的襯。如果鍵是非蝴極性鍵，則分妻子是非極性分?jǐn)R子；如果鍵是輪極性鍵，則分削子是極性分子楚。湖對多原子分子禽來說，分子是說否有極性，不警僅取決于鍵的別極性，而且還訴與分子的空間久構(gòu)型有關(guān)桿。例如，戀在噸SO欠2籠和岔CO架2戴分子中，雖然乞都有極性鍵，過但是，因特為腳CO聞2持分子的空間構(gòu)治型是直線形，朝鍵的極性互相水抵消，正、負(fù)善電荷重心互相詞重合，所晚以竄CO田2除是非極性分子沃。驢而超SO茅2戒分子分子的空底間構(gòu)型滑是灰“踐V揪?！毙葑中危I的極桑性不能互相抵剖消，正、負(fù)電趙荷重心不能重筋合，因終而憤SO鵝2時(shí)分子是極性分辣子。一些物質(zhì)設(shè)分子的極性和文分子的空間構(gòu)慕型可參見雷表仁3搶命一權(quán)7勿正一胖1服駁。同（二）分子間派力囑分子間存在著缸一種較弱的相游互作用稱為分從子間力，又稱瀉為范德糞華填酸（什Vand位erwaal勾s末海）力，其結(jié)合性能比分子內(nèi)相裝鄰原子間的相小互作用（化學(xué)興鍵能）要爪小籃1您佛一想2泄蹈個(gè)數(shù)量級。分匠子間力包括下再列慰3伐命種作用力嫁。斷1．取向力稈當(dāng)兩個(gè)極性分貧子靠近時(shí)，極閱性分子的固有豬偶極同極相斥頁、異極相吸。孟這種由于固有之偶極異極相吸編而產(chǎn)惜生的作用力稱匙為取向力。取瞧向力的本質(zhì)是佩靜電引力群。晉2．誘導(dǎo)力假當(dāng)極性分子接劃近非極性分子雞時(shí)，極性分子厚使非極性分子碰的正、負(fù)電荷虹重心發(fā)生偏移令，從而產(chǎn)生一豎定的極性，這齊叫誘導(dǎo)偶極，注誘導(dǎo)偶極與極銜性分子的固有穗偶極相互作用刊。這種作用力崗稱為誘導(dǎo)力中。獄3．色散力緞非極性分子之避間也存在著作乓用力。非極性噴分子內(nèi)的原子事核和核外電子屋都在不斷運(yùn)動(dòng)浸，它們的相對俱位置不斷發(fā)生拘變化。分子的疑正、負(fù)電荷重芳心在某一瞬時(shí)放可能不相重合衡，產(chǎn)生瞬時(shí)偶估極，這樣相鄰貼的瞬時(shí)偶極之巴間就產(chǎn)生相互晌作用，這種作箏用力稱為色散教力。色散力不福僅存在于非極歌性分子之間，剛而且存在于所付有分子之間。獵對同種類的分恥子來說，分子訪量愈大，色散經(jīng)力愈大（分子救間力愈大），培它們的熔點(diǎn)、咽沸點(diǎn)相應(yīng)地增脫高。恥表從3睜跳一憲7汪憤一胞2序奏列出一些分子卷中三種分子間退力的分配情況趨。（三）氫鍵觸大多數(shù)同系列淡氫化物的沸點(diǎn)籌隨著分子量的姜增大而升高。差但是奏，餐NH遞3眉、拐H所2忘O國帆、陸HF寫耗等的沸點(diǎn)與其奇同系列氫化物糊相比不符合上慕述遞變規(guī)律，撫原因是它們的蓬分子之間除了援一般的分子間覺力以外，還存橡在著另一種特久殊的作用力，液這就是氫鍵。慢大量事實(shí)表明邁，洪在含氫分子中撿的氫原子與電使負(fù)性大的原