化学性质的周期性趋势

现代元素周期表是基于元素的属性是其原子序数的周期函数这一定律。这些属性与元素的电子配置有关。当我们从左到右或在组中向下移动时，我们注意到属性的共同趋势。这种特性趋势被称为周期性特性。原子大小、金属字符、非金属字符、电离势、电子亲和力和电负性都是重要的周期性特性。

什么是周期律？

Periodic trends are founded on periodic law. The chemical elements are enumerated in order of increasing atomic number, and main properties undergo cyclic changes, according to the periodic law. At regular intervals, elements with comparable chemical characteristics reappear. 

Dmitri Mendeleev established this principle. He also asserted that the periodic chart was based on different physical and chemical properties of elements, not merely atomic weights. The recurrence of features was later discovered to be attributable to the recurrence of comparable electronic configurations in the outer shells of atoms.

元素周期表趋势

The periodic trends are based on the Periodic Law, which states that if the chemical elements are listed in increasing atomic number order, many of their properties undergo cyclical changes, with elements with similar properties recurring at regular intervals. Many of the physical and chemical properties of lithium, such as its vigorous reactivity with water, recur in sodium, potassium, and caesium after arranging elements in increasing atomic numbers.

门捷列夫在 1871 年发现了这一原理，并在整个 19 世纪进行了多次调查。门捷列夫还提出了一种元素周期系统，不仅基于原子量，还基于元素及其化合物的化学和物理特性。亨利莫斯利在 1913 年发现，周期性是由原子序数而不是原子量决定的。 Lothar Meyer 跟随门捷列夫展示了他的桌子，但他不同意门捷列夫的周期律。最初，周期律没有理论解释，只是作为经验原则使用；然而，随着量子力学的发展，理解周期律的理论基础成为可能。

当元素以原子序数递增的顺序排列时，具有相似物理和化学性质的元素的周期性重复直接来自于各自原子外壳中相似电子构型的周期性重复。化学科学史上最重要的事件之一是周期律的发现。几乎每个化学家都使用并继续使用周期定律。周期律还导致了周期表的创建，该表现在已广泛应用于各个领域。

原子大小

原子半径是原子核中心与原子最外层之间的距离。随着我们从一个时期发展到下一个时期，由于壳的添加，一个组的原子大小会增加。随着时间的推移，原子尺寸减小，而壳数保持不变，核电荷增加。这会导致电子从最外层的壳层被吸引到原子核，从而减小其尺寸。

金属字符

金属是失去电子形成阳离子的元素。随着我们向下移动组，金属字符增加，因为原子尺寸增加，导致电子容易丢失。另一方面，随着我们从左向右移动，它会随着时间的推移而减少。这是因为核电荷增加，使原子更难失去电子。

非金属字符

非金属是具有获得电子倾向的元素。由于核电荷的增加和原子尺寸的减小，跨越一个周期会增加获得电子的趋势。结果，非金属字符随时间增加。由于原子大小的增加，当我们向下移动组时，非金属字符会降低。

电离势

电离势定义为从气态原子的最外层去除电子并将其转化为带正电的气态离子所需的能量。由于核电荷的增加，随着时间的推移原子尺寸减小，电离势的周期性特性增加。由于原子尺寸的增加，电离势随着我们向下移动组而降低。影响电离能级的因素

1. 核电荷：原子核和价电子之间的吸引力随着核电荷的减少而降低，从而导致电离能降低。
2. 屏蔽效应：屏蔽效应随着核电荷的增加而增加，因此随着屏蔽效应的增加，电离能量也会增加。
3. 原子半径：原子核和价电子之间的吸引力随着原子半径的增加而减小。结果，随着原子半径的增加，电离减少。
4. 半填充价壳：电离能在伪填充或半填充价壳中很高。

周期性趋势不适用于氧族和硼族中的任何元素。它们比标准趋势消耗更少的能量。

电子亲和力

当电子被添加到中性气态原子上时，会释放出一定量的能量。这被称为电子亲和力。电子亲和力导致负离子或阴离子的形成。在元素周期表上，它从左到右递增，从上到下递减。电子亲和力随着原子尺寸的增加而降低，反之亦然。电子亲和力还受屏蔽效应和非金属反应性的影响。

熔点

元素的熔点是将元素的状态从固态变为液态所需的能量。这实质上意味着切断一些联系。结果，熔点随着原子之间键的强度增加而升高。

沸点

沸点取决于将液体转化为气态所需的热量，就像熔点取决于原子之间的键强度一样。

电负性

原子吸引一对电子的能力称为电负性。元素的电负性受原子大小及其核电荷的影响。它随着我们在元素周期表中从左向右移动而增加，随着我们从上到下移动而减少。氟具有较高的电负性值，而铯具有较低的电负性值。

它在金属和非金属之间也有所不同。非金属比金属具有更高的负电势。它还有助于识别元素之间形成的键的类型。 13 族元素是一个例外，因此电负性从铝上升到铊。此外，在第 14 族中，锡的电负性比铅强。

金属字符

金属字符被定义为与元素周期表中的金属相关的特性。金属光泽、硬度、延展性、导热性和其他特性是这些特性的例子。元素周期表左侧的元素具有更多的金属字符。由于电子的增加，它从左到右减少，由于电子的去除，它从上到下增加。当原子序数增加时，失去电子的能力也会增加。

非金属字符

元素周期表显示，元素的非金属字符从左到右增加，从上到下减少。具有此属性的元素不具有金属属性。

屏蔽效果

它可以被描述为内部电子抵抗外部电子。它也可以用来描述有多少原子核能够控制外壳中的电子。由于屏蔽效应增加，有效核电荷随基团下降。随着核电荷的上升，有效核电荷随时间上升。

示例问题

问题一：现代元素周期表的依据是什么？

回答：

The modern periodic table is based on the law that an element’s properties are a periodic function of its atomic number. These properties are related to the elements’ electronic configuration.

问题 2：当我们在元素周期表中移动时，对金属字符有何影响？

回答：

The metallic character increases as we move down the group because atomic size increases, resulting in easy electron loss. It, on the other hand, decreases over time as we move from left to right.

问题 3：定义电子亲和力。

回答：

A certain amount of energy is released when electrons are added to a neutral gaseous atom. This is referred to as electron affinity.

问题 4：当我们在元素周期表中移动时，对电负性有何影响？

回答：

The electronegativity of elements is affected by the size of an atom and its nuclear charge. It increases as we move from left to right across the periodic table and decreases as we move from top to bottom.

问题 5：有哪些金属特性？

回答：

Metallic character is defined as the characteristics associated with the metals found on the periodic table. Metallic lustre, hardness, malleability, thermal conductivity, and other properties are examples of these characteristics.