元素周期律是化学中描述元素性质随原子序数递增呈现周期性变化规律的理论体系。其核心结论可归纳如下:
一、原子结构与元素周期性的关系
原子半径 - 同一周期
(稀有气体除外):从左到右原子半径逐渐减小,得电子能力增强,非金属性增强。
- 同一主族: 从上到下原子半径逐渐增大,失电子能力增强,金属性增强。原子序数与核电荷数
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数,原子序数递增导致电子层数和核电荷数变化,从而引发元素性质的周期性变化。
二、元素性质的周期性变化规律
金属性与非金属性
- 同一周期: 从左到右金属性减弱,非金属性增强;从上到下金属性增强,非金属性减弱。 - 判断依据
化合价变化 - 同一周期:
从左到右最高正价递增(如碱金属+1到卤素+7),最低负价递增(如碳族-4到卤素-1)。
- 同一主族:最高正价、最低负价绝对值之和为8(如第ⅦA族F+1价,Cl-1价)。
氧化性、还原性与稳定性 - 同一周期:
单质氧化性增强,还原性减弱;气态氢化物稳定性增强。
- 同一主族:单质还原性增强,氧化性减弱;氢化物稳定性减弱。
三、应用与总结
周期表应用:可预测元素性质(如熔点、沸点、化合物稳定性)。
规律本质:源于原子核外电子排布的周期性变化。
通过以上规律,元素周期律为化学物质性质预测、元素分类及化学方程式配平提供了理论基础。