元素周期表规律总结(同一主族,对角线规则)

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知识网络 中子N

原子核

质子Z

原子结构 :

电子数(Z 个)核外电子 排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径

表示方法 → 原子(离子)的电子式、原子结构示意图

随着原子序数(核电荷数)的递增:元素的性质呈现周期性变化

①、原子最外层电子的周期性变化(元素周期律的本质)

元素周期律 ②、原子半径的周期性变化

③、元素主要化合价的周期性变化

④、元素的金属性与非金属性的周期性变化

①、按原子序数递增的顺序从左到右排列;

元素周期律和 排列原则 ②、将电子层数相同的元素排成一个横行;

元素周期表 ③、把最外层电子数相同的元素(个别除外)排成一个纵行。 ①、短周期(一、二、三周期) 周期(7个横行) ②、长周期(四、五、六周期) 周期表结构 ③、不完全周期(第七周期) ①、主族(ⅠA ~ⅦA 共7个) 元素周期表 族(18个纵行) ②、副族(ⅠB ~ⅦB 共7个) ③、Ⅷ族(8、9、10纵行) ④、零族(稀有气体)

同周期同主族元素性质的递变规律

①、核外电子排布

②、原子半径

性质递变 ③、主要化合价

④、金属性与非金属性

⑤、气态氢化物的稳定性

⑥、最高价氧化物的水化物酸碱性

电子层数 相同条件下,电子层越多,半径越大。

判断的依据 核电荷数 相同条件下,核电荷数越多,半径越小。 决定原子呈电中性 编排依据 X)

(A Z 七

主七副零

和八

三长三短一不全

最外层电子数 相同条件下,最外层电子数越多,半径越大。

微粒半径的比较

1、同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小(稀有气体除外)

如:Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl.

2、同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。如:

Li

具体规律 3、同主族元素的离子半径随核电荷数的增大而增大。如:F --

4、电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小。

如:F -> Na +>Mg 2+>Al 3+

5、同一元素不同价态的微粒半径,价态越高离子半径越小。如

Fe>Fe 2+>Fe 3+

①与水反应置换氢的难易

②最高价氧化物的水化物碱性强弱

金属性强弱 ③单质的还原性 ④互相置换反应

元素周期表有7个周期,有16个族和4个区。

关键词:同一主族 对角线规则

一、同一主族元素性质的递变规律

同一主族元素结构和性质具有一定的相似性和递变性:从上到下原子半径逐渐增大, 失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,对应氢化物的稳定性逐渐减弱,最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强。

下面以ⅠA 族碱金属和ⅢA 族卤素为例,介绍同主族元素自上而下性质递变规律。 ①金属性逐渐增强, 如LiCl>Br>I>At , 自然界存在的元素中,氟的非金属性最强。 元素的金属性或非金属性强弱的判断依据

②最高价氧化物对应的水化物碱性增强,酸性减弱。如碱性:

LiOHHBrO4>HIO4;高氯酸HClO4在所有含氧酸中酸性最强,HBrO4也是一种强酸,高碘酸实际上化学式为H5IO6,无色晶体,弱酸。

③气态氢化物的稳定性逐渐减弱,如HF>HCl>HBr>HI。

④溶解性

碱金属的氢氧化物在水中都是易溶的,溶解时还放出大量的热。碱土金属的氢氧化

物的溶解度则较小,其中Be(OH)2和Mg(OH)2是难溶的氢氧化物。碱土金属的氢氧化物的溶解度列入表1中。由表中数据可见,对碱土金属来说,由Be(OH)2到Ba(OH)2,溶解度依次增大。这是由于随着金属离子半径的增大,正、负离子之间的作用力逐渐减小,容易为水分子所解离的缘故。

碱金属的盐类大多数都易溶于水。碱金属的碳酸盐、硫酸盐的溶解度从Li至Cs依次增大,少数碱金属盐难溶于水,例如LiF、LiCO3、Li3PO4、NaZn(UO2)3(CH3COO)9·6H2O、KClO4、K2[PtCl6]等。

⑤晶体类型与熔、沸点,碱金属的盐大多数是离子型晶体,它们的熔点、沸点较高。

碱土金属离子带两个正电荷,其离子半径较相应的碱金属小,故它们的极化力较强,因此碱土金属盐的离子键特征较碱金属的差。但随着金属离子半径的增大,键的离子性也增强。

碱土金属指元素周期表中ⅡA族元素,包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)六种金属元素。其中铍也属于轻稀有金属,镭是放射性元素。碱土金属共价电子构型是ns2

例如,碱土金属氯化物的熔点从Be到Ba依次增高:

氯化物BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2

熔点/℃405 714 782 876 962

⑥热稳定性,碱金属的盐除硝酸盐及碳酸锂外一般都具有较强的稳定性,在800℃以下均不分解。碱土金属盐的稳定性相对较差,但在常温下还是稳定的,只有铍盐特殊。

过锆的含量。Zr和Hf的金属半径分别为160pm和159pmY

二、探讨对角线规则

在周期表中,某元素的性质和它左上方或右下方的另一元素性质相似性,称对角线规则。这种相似性特别明显地存在于下列三对元素之间:

Li Be B C

Na Mg Al Si

1、锂与镁的相似性。在IA族中, 锂半径最小, 极化能力强, 表现出与Na 和K 等的不同性质, 它与IIA族里的Mg 相似,例如:①锂和镁在过量的氧中燃烧时,并不形成过氧化物,而生成正常的氧化物。②锂和镁直接和碳、氮化合,生成相应的碳化物或氮化物。例如:6Li + N2 ==== 2Li3N 3Mg + N2 ==== Mg3N2 ③Li+和Mg2+离子都有很大的水合能力。④锂和镁的氢氧化物均为中等强度的碱,在水中溶解度不大。加热时可分解为Li2O和MgO。其它碱金属氢氧化物均为强碱,且加热至熔融也不分解。

⑤锂和镁的硝酸盐在加热时,均能分解成相应的氧化物Li2O、MgO及NO2和O2,而其它碱金属硝酸盐分解为MNO2 和O2。⑥锂和镁的某些盐类和氟化物、碳酸盐、磷酸盐等均难溶于水,其它碱金属相应化合物均为易溶盐。⑦氯化物都具有共价性,能溶于有机溶剂如乙醇中。它们的水合氯化物晶体受热时都会发生水解反应:

2、铍、铝的相似性表现在:①两种金属的标准电极电势相近(Be2+/Be,-1.85V;Al3+/Al,-1.66V)。②铍和铝经浓硝酸处理都表现钝化,而其它碱土金属均易与硝酸反应。③铍和铝都是两性金属,既能溶于酸也能溶于碱。④氢氧化物均为两性,而其