Περιοδικές ιδιότητες των στοιχείων. Μεταβολή κατά μήκος των ομάδων και περιόδων του πίνακα

1. 1
Μεταβολές
ΣΤΙΣ ΠΕΡΙΟΔΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ
ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ

2. ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ
Η περιοδικότητα στην
ηλεκτρονιακή δομή
αντανακλάται σε πολλές
από τις ιδιότητες των
στοιχείων. Η
ηλεκτρονιακή δομή και
κυρίως τα ηλεκτρόνια
σθένους προσδίδουν στο
άτομο τη χημική του
συμπεριφορά.

3. ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ
Θεμελιώδη
χαρακτηριστικά του
ατόμου είναι η ατομική
ακτίνα, η ενέργεια
ιοντισμού και η
ηλεκτρονιοσυγγένεια,
τα οποία καθορίζουν τη
φυσική και χημική
συμπεριφορά του
ατόμου.

4. 4
ΑΤΟΜΙΚΗ ΑΚΤΙΝΑ
Η ατομική ακτίνα (r)
υπολογίζεται ως το μισό
της απόστασης των
πυρήνων δύο γειτονικών
ατόμων.
2r
2r
στο κρυσταλλικό
µεταλλικό πλέγµα (π.χ. Cu)
στο κρυσταλλικό
πλέγµα διατοµικού
µορίου στοιχείου (π.χ. Ι2)
2r
σε διατοµικό
ελεύθερο µόριο (π.χ. O2)

5. 1η οµάδα:
ατοµική
ακτίνα
σε pm
Μεταβολή ατοµικής ακτίνας
κατά οµάδα

6. 1η οµάδα:
ατοµική
ακτίνα
σε pm
Μεταβολή ατοµικής ακτίνας
κατά οµάδα
Σε µια οµάδα η ατοµική ακτίνα αυξάνεται
από πάνω προς τα κάτω
Αύξηση
ατοµικής ακτίνας

7. Μεταβολή ατοµικής ακτίνας
κατά περίοδο
2η περίοδος:
ατοµική
ακτίνα
σε pm.

8. Μεταβολή ατοµικής ακτίνας
κατά περίοδο
Σε µια περίοδο η ατοµική ακτίνα αυξάνεται
από δεξιά προς αριστερά
2η περίοδος:
ατοµική
ακτίνα
σε pm.
Αύξηση
ατοµικής ακτίνας

9. Μεταβολή ατοµικής ακτίνας

10. ΙΟΝΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΑ
17Cl
16S
99
104
αµέταλλα
154
3Li
µέταλλα
197
20Ca
13Al
143
Oιµονάδεςσεpm

11. Τα κατιόντα είναι µικρότερα
των αντίστοιχων ατόµων (;)
ΙΟΝΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΑ
e
e
e
e
e
e
60
Li+1
100
Ca2+
50
Al3+
17Cl
16S
99
104
αµέταλλα
154
3Li
µέταλλα
197
20Ca
13Al
143
Oιµονάδεςσεpm

12. Τα κατιόντα είναι µικρότερα
των αντίστοιχων ατόµων (;)
Τα ανιόντα είναι µεγαλύτερα
των αντίστοιχων ατόµων (;)
ΙΟΝΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΑ
e
e
e
e
e
e
60
Li+1
100
Ca2+
50
Al3+
17Cl
16S
99
104
αµέταλλα
Cl-1
181
e
S2-
184
e
e
154
3Li
µέταλλα
197
20Ca
13Al
143
Oιµονάδεςσεpm

13. Ατοµικές και ιοντικές ακτίνες
Παρατηρήστε την εικόνα …
16S
104pm
16S-2
184pm
17Cl
92pm
17Cl-1
99pm
19K
227pm19K+1
138pm
20Ca+2
100pm
20Ca
197pm
… δικαιολογήστε τις σχέσεις:

14. Ατοµικές και ιοντικές ακτίνες
Παρατηρήστε την εικόνα …
16S
104pm
16S-2
184pm
17Cl
92pm
17Cl-1
99pm
19K
227pm19K+1
138pm
20Ca+2
100pm
20Ca
197pm
… δικαιολογήστε τις σχέσεις:

15. Ενέργεια ιοντισµού
Ενέργεια 1ου ιοντισμού ( Εi1) είναι η ελάχιστη ενέργεια που
απαιτείται να πάρει ελεύθερο άτομο που είναι στη θεμελιώδη του
κατάσταση σε αέρια φάση για να απομακρυνθεί ένα ηλεκτρόνιο.
Η ενέργεια ιοντισμού ( Εi) είναι ενδόθερμη αντίδραση γιατί
απαιτείται ενέργεια για να υπερνικήσει το ηλεκτρόνιο τις
ελκτικές δυνάμεις του πυρήνα.

16. Όσο ισχυρότερες είναι οι ελκτικές δυνάμεις πυρήνα – ηλεκτρονίου
τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια ιοντισμού.
Η ενέργεια ιοντισμού εξαρτάται από:
1. Την ατομική ακτίνα.
2. Το πυρηνικό φορτίο.
3. Τα ενδιάμεσα ηλεκτρόνια (δραστικό πυρηνικό φορτίο Z*).
Ενέργεια ιοντισµού

17. +
Τα εσωτερικά ηλεκτρόνια και το
δραστικό πυρηνικό φορτίο
έλξη
άπωση

18. +
Τα εσωτερικά ηλεκτρόνια και το
δραστικό πυρηνικό φορτίο
έλξη
άπωση

19. +
Τα εσωτερικά ηλεκτρόνια και το
δραστικό πυρηνικό φορτίο
έλξη
άπωση

20. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ
ΔΡΑΣΤΙΚΟΥ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ
Το δραστικό πυρηνικό φορτίο Ζ* των ατόμων υπολογίζεται (κατά προσέγγιση) αν από τον
ατομικό αριθμό του στοιχείου αφαιρεθεί ο αριθμός των ηλεκτρονίων των εσωτερικών
στοιβάδων. π.χ.
8O : 1s2 2s2 2p4 , οι εσωτερικές στοιβάδες περιλαμβάνουν τα 1s2 ηλεκτρόνια
δηλαδή 2 ηλεκτρόνια, άρα Ζ*= 8 – 2 = 6
26Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 , οι εσωτερικές στοιβάδες περιλαμβάνουν τα 1s2
2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 δηλαδή 24 ηλεκτρόνια, οπότε Ζ* = 26-24=2

21. 1η οµάδα:
ενέργεια
ιοντισµού
σε ΚJ/mol
Μεταβολή ενέργειας ιοντισµού
κατά οµάδα

22. 1η οµάδα:
ενέργεια
ιοντισµού
σε ΚJ/mol
Μεταβολή ενέργειας ιοντισµού
κατά οµάδα
Σε µια οµάδα η ενέργεια ιοντισµού αυξάνεται
από κάτω προς τα πάνω
Αύξηση
ενέργειας
ιοντισµού

23. Μεταβολή ενέργειας ιοντισµού
κατά περίοδο
2η περίοδος:
ενέργεια
ιοντισµού
σε ΚJ/mol

24. Μεταβολή ενέργειας ιοντισµού
κατά περίοδο
Σε µια περίοδο η ενέργεια ιοντισµού αυξάνεται
από αριστερά προς δεξιά
ενέργεια ιοντισµού
2η περίοδος:
ενέργεια
ιοντισµού
σε ΚJ/mol

25. I
At
Ne
Αλογόνα Ευγενή
αέρια

26. Ενέργεια ιοντισµού ευγενών αερίων
I
At
Ne
Αλογόνα Ευγενή
αέρια
Η ενέργεια ιοντισµού των ευγενών
αερίων είναι πολύ µεγαλύτερη των
άλλων στοιχείων της ίδιας
περιόδου .

27. Η ενέργεια ιοντισµού είναι ένα περιοδικό µέγεθος
Ενέργειαιοντισµού(kJ/mol)
Ατοµικός αριθµός (Ζ)
περίοδος

28. Ενέργεια 2ου και 3ου ιοντισµού
Ενέργεια 2ου ιοντισµού ( Εi2) είναι η ελάχιστη ενέργεια που απαιτείται να δοθεί
σε ιόν Σ+1 ώστε να αποµακρυνθεί και δεύτερο ηλεκτρόνιο.
Παρατήρηση:
Ανάλογα ορίζεται και η ενέργεια 3ου ιοντισµού.

29. Ενέργειες ιοντισµού
Παρατηρήστε τον παρακάτω πίνακα …
…δικαιολογήστε
τις σχέσεις: