《原子结构与元素性质》文字素材1VIP专享

第二节 原子结构与元素的性质1. 长式周期表中主副族的划分在长式周期表中氢的位置也有一个演变过程。从前把氢放在长式周期表的上中部，以两条线分别跟碱金属和卤素相连，表示氢既跟碱金属相似，又跟卤素相似。另一些周期表把氢放在碱金属或者卤素的顶部，个别的还在碱金属和卤素的顶部都标上氢。1989 年，国际纯粹和应用化学联合会推举的 18 列周期表中，把氢列在碱金属的顶部，这跟近年来讨论金属氢取得进展及制得 Na-〔相当于 H-〕化合物、发现锂键〔相当于氢键〕等有关。表 1-1 长式周期表主副族划分方式的演变2. 元素周期系的远景元素的存在，是与原子结构的稳定性，特别是与原子核的稳定性有关。人们发现，原子序数大于 83〔铋之后〕的元素，都是放射性元素，而原子序数在 92 之后〔超铀元素〕的元素，全部是用人工方法合成的元素〔Np、Pu 在自然界中也有，但含量极微〕。目前已公认了112 号元素的合成方法。人们要问：新的人工合成的元素究竟还可以合成多少种物理学家根据原子核结构理论计算，认为周期系最后可能出现的是原子序数为 175 的元素。人工合成的元素，将会完成第七周期〔零族元素的原子序数应为 118〕，并进入第八周期，甚至第九周期。在未来的第八、九周期中，原子中的电子依次填充新的能级——5g 能级和 6g 能级。依照已有的规律，可以推知 g 能级最多能容纳 18 个电子。能级： s p d f g电子数：2 6 10 14 18由此可以预见，第八、九周期都将有 50 种元素，是超长周期。在这两个周期里，将有“超锕系〞和“新超锕系〞的 5g~6f 和 6g~7f 内过渡系〔各为 32 种元素〕。3. 同周期和同族元素的第一电离能〔1〕同周期元素表 1-3 是二、三周期局部元素的核外电子排布和第一电离能，图 1-5 是第二周期和第三周期元素的第一电离能。表 1-3 第二、三周期局部元素的核外电子排布和第一电离能图 1-5 第二、三周期元素的第一电离能① 同周期元素的第一电离能，从左到右递变的总趋势是依次增大，原因是核电荷数增多，而能层数不变，核电荷对核外电子的吸引力增大；② 为什么 B 的第一电离能反而比 Be 小原因是 B 失去的电子是 2p 电子，2p 电子的轨道能比2s 电子的轨道能高；同理，Al 的第一电离能比 Mg 的第一电离能小；③ 氧的第一电离能为什么反而比氮的第一电离能小原因是氧的第一电离能是失去已经成对的2p 电子所需能量，成对电子的相互排斥的能量比核电荷增加吸...