元素周期表每一周期从左至右的原子半径为什么逐渐变小?

2024-11-07 17:36:27
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回答1:

因为在同一周期中,从左往右的原子的核电荷数越大,其对电子的作用力越强,使得电子向原核收缩。

在元素周期表中的同一周期,核电荷数越多原子核对核外电子的引力越大(使电子向原核收缩),则原子半径越小;当电子层数相同时,其原子半径随核电荷数的增加而减小。

例如,比较钠和镁的半径大小。

从钠到镁核电荷增加1个,其核对核外每一个电子都增加一定的作用力,原子趋向缩小,而核外电子也增加一个电子,因电子运动要占据一定空间而使原子半径趋向增加。因此,同周期元素的原子从左到右逐渐减小(稀有气体除外)。

扩展资料

影响原子半径的因素有三个:

1、核电荷数,核电荷数越多原子核对核外电子的引力越大(使电子向原核收缩),则原子半径越小;当电子层数相同时,其原子半径随核电荷数的增加而减小;

2、最外层电子数,最外层电子数越多半径越大;

3、电子层数(电子的分层排布与离核远近空间大小以及电子云之间的相互排斥有关),电子层越多原子半径越大。当电子层结构相同时,质子数越大,半径越小。

参考资料来源:百度百科-原子半径

回答2:

元素周期表每一周期从左至右的原子半径逐渐变小,是因为随着原子序数的增大,原子核对外层电子的引力越来越大,从而外层电子的运动范围就被限制了。
按照它们的元素序号来看,从左至右的质量是逐渐变大的(有少数是反常的,你有元素周期表的话可以找找看),越重反而体积越小,是由于原子内部的结构决定的,就好比同样大小的一个铁球和一个木球,谁重呢?原子的式量变大也是由原子内部结构所决定的。
你提的问题很深奥呢,我怕答的不好呢。

回答3:

原子半径,似乎应该是原子核到最外电子层的距离,但事实上,单个原子的半径是无法测定的。原子总是以单质或化合物的形式存在。而在单质或化合物中,原子间总是以化学键结合的(稀有气体除外),因此原子半径就跟原子间以哪种键结合有关。一般来说,原子半径是指共价半径或金属半径。

共价半径:单质分子中的2个原子以共价单键结合时,它们核间距离的一半叫做该原子的共价半径。

金属半径:金属晶格中金属原子的核间距离的一半叫做金属原子半径。原子的金属半径一般比它的单键共价半径大10%~15%。

范氏(范德华氏)半径:非金属元素还有另一种半径,叫范氏半径。例如在CdCl2晶体里,测得在不同的“分子”(实际是层状的大分子)里Cl与Cl间的核间距为:

dCl-Cl=3.76×10-10m,

取其值的一半定为氯原子的范氏半径①,即:

对非金属元素,r范>r共,从图5-3可以清楚地看出这一关系。图5-3表示出2个Cl2分子,在同一个Cl2分子里,2个Cl原子核间距的一半BF是共价半径(r共);在不同的2个Cl2分子间,2个Cl原子的核间距的一半CE是范氏半径(r范)。显而易见,r范>r共。

稀有气体在极低的温度下形成单原子分子的分子晶体。在这种晶体里,2个原子核的核间距的一半,就是稀有气体原子的范氏半径。下面列出非金属元素和稀有气体的范氏半径。

从上表可以看出,r范也有一定的规律性:在同一周期中,从左到右逐渐减小;在同一族中,从上到下逐渐增大。

在一般的资料里,金属元素有金属半径和共价半径的数据,非金属元素则有共价半径和范氏半径的数据,稀有气体只有范氏半径的数据。课本表5-3里原子半径数据除稀有气体元素外,均为共价半径。

下面介绍周期表中元素原子半径的变化规律。

(1)同族元素原子半径变化规律

在同一个族里,从上到下,原子半径一般是增大的,因为从上到下电子层数增多,所以,原子半径增大。主族元素与副族元素的变化情况很不一样。主族元素由上到下,半径毫无例外地增大,只是增大的幅度逐渐减小。但是在副族里,下面两个属于第五和第六周期的元素,如Zr与Hf,Nb与Ta、Mo与W,它们的原子半径非常接近,这主要是由于镧系收缩的结果。镧系收缩是指镧系元素从La到Lu,原子半径缩小的现象。

(2)同周期元素原子半径变化规律

在短周期(第二和第三周期)里,由左至右原子半径都是逐渐减小的,这是因为短周期中每一元素增加的最后1个电子都是排在最外电子层上,每增加1个电子,核中增加1个正电荷。正电荷增强,倾向于使原子半径缩小,但最外层电子数增加,增加了电子的互相排斥,倾向于使原子半径增大。两者互相斗争的结果,核电荷增大起了主要作用,所以从左到右,原子半径逐渐减小。但是,在各周期的最后一族元素(稀有气体)的原子半径比它前一族的相应元素(卤素)的原子半径大。这是因为稀有气体原子半径不是共价半径,而是范德华半径。稀有气体原子之间只以微弱的分子间作用力结合,所以原子间距离大,测出的原子半径也大。课本第130页的注也是说明这个意思。由于课本中还没有介绍范德华半径,只能作这样的说明,以免给教学带来困难。

长周期元素(第四、第五和第六周期的元素)虽然总的趋势仍然是原子半径缩小,但其中的过渡元素特别是镧系元素减小的趋势要缓和得多。这是由于过渡元素的电子填充在次外层的d轨道上,对于最外层电子(它们是决定原子大小的电子层)来说,次外层上的电子对外层的屏蔽,比最外层电子对同层上的电子的屏蔽作用大,所以过渡元素有效核电荷的增加速度变缓。但当d电子充满到nd10左右时,原子半径会突然增大。这是由于nd10有较大的屏蔽作用所致,这时电子的互相排斥倾向于使半径增大的因素暂时处于主导地位。而对镧系元素来说,电子填充在倒数第三层4f层上,它们离核更近,对核的屏蔽作用更大,有效核电荷增加得很少,因此从58号到71号元素原子半径减少更加缓慢。

长周期的p区元素,从左至右仍然与短周期p区元素一样,维持原子半径变小的趋势,到了稀有气体,原子都有半径变大的现象。

同周期相邻元素原子半径减小的平均幅度是:

非过渡元素>过渡元素>内过渡元素

~0.1×10-10m~0.05×10-10m<0.01×10-10m

从整个周期表说来,随着核电荷数递增,原子半径呈现周期性变化