首先,從3~18號元素,隨著質子數遞增,原子半徑由大到小,經過稀有氣體元素後,又重複出現原子半徑由到小的變化規律。
原子半徑主要由核外電子層數和原子核外電子數決定,同週期,核外層電子數越多,半徑越小,比如說第三週期的鈉和鎂,鈉最外層有1個電子,而鎂最外層有2個電子,鎂的最外層電子數多於鈉,鎂的原子半徑就小於鈉,而同族元素則看電子層數決定,電子層數越多,半徑就越大。值得注意的是在中學範圍內稀有氣體比相同電子層數的其他原子的半徑要大。
具有相同電子層結構的離子,核電荷數越小,離子半徑越大,同一週期從左向右,原子半徑逐漸減小。
粒子半徑大小的比較規律
原子和簡單離子半徑大小的比較是高考的一個重要考點,掌握比較的方法和規律,才能正確判斷粒子半徑的大小。中學化學裡常見粒子半徑大小比較,規律如下:
1.同種元素粒子半徑大小比較:
同種元素原子形成的粒子,核外電子數越多,粒子半徑越大。陽離子半徑小於相應原子半徑。如r(Na)
+3+—+的離子,價態越高,離子半徑越小。如r(Fe)>r(Fe2)>r(Fe)、r(H) > r (H) > r(H)。
2.不同元素粒子半徑的比較:
①同週期元素,電子層數相同,原子序數越大,原子半徑、最高價陽離子半徑、最低價陰離子半徑均逐漸減小(僅限主族元素)。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(S)>r(Cl)、r(Na) >r(Mg)>r(Al)、r(O) >r(F)。同一週期各元素,陰離子半徑一定大於陽離子半徑。如r(O2—) > r(Li+)。
②同主族元素,最外層電子數相同,電子層數越多,原子半徑越大,同價態的離子半徑大小也如此。如:r(F)
④稀有氣體元素的原子,半徑比與它相鄰的鹵素原子的原子半徑大,如r(Ar) >r(Cl)。 ⑤核電荷數、電子層數、電子數都不相同的粒子,一般可以透過一種參照粒子進行比較。 如鋁原子和氧原子,可以透過硼原子轉換,r(Al)>r(B) >r(O),也可以透過硫原子轉換,r(Al)>r(S) >r(O)。
對規律的理論解釋:
影響粒子半徑大小的因素有原子或簡單陰、陽離子的核電荷數、電子層數、電子數等。核電荷數增大,原子核對核外電子的引力增強,使原子半徑減小;電子層數及核外電子數增多,原子核對外層電子的引力減弱,使原子半徑增大。這兩個因素相互制約:當電子層數相同時,核電荷數增大使原子半徑減小的影響大於核外電子數增多使原子半徑增大的影響,核電荷數增大使原子半徑減小占主導地位,所以同一週期,從左至右,原子半徑依次減小;當最外層電子數相同時,電子層數的增多使原子半徑增大的影響大於核電荷數增大使原子半徑減小的影響,電子層數的增多使原子半徑增大的影響占主導地位,所以同一主族從上至小,原子半徑依次增大;當電子層數、核外電子數都相同時,只有核電荷數增大對原子半徑的影響, 所以,核電荷越大,原子半徑越小;當核電荷數、電子層數都相同時,電子數增多,原子核對外層電子的引力減弱,使原子半徑增大。
影響粒子半徑大小的因素還有測定半徑的方法,根據原子的不同
首先,從3~18號元素,隨著質子數遞增,原子半徑由大到小,經過稀有氣體元素後,又重複出現原子半徑由到小的變化規律。
原子半徑主要由核外電子層數和原子核外電子數決定,同週期,核外層電子數越多,半徑越小,比如說第三週期的鈉和鎂,鈉最外層有1個電子,而鎂最外層有2個電子,鎂的最外層電子數多於鈉,鎂的原子半徑就小於鈉,而同族元素則看電子層數決定,電子層數越多,半徑就越大。值得注意的是在中學範圍內稀有氣體比相同電子層數的其他原子的半徑要大。
具有相同電子層結構的離子,核電荷數越小,離子半徑越大,同一週期從左向右,原子半徑逐漸減小。
粒子半徑大小的比較規律
原子和簡單離子半徑大小的比較是高考的一個重要考點,掌握比較的方法和規律,才能正確判斷粒子半徑的大小。中學化學裡常見粒子半徑大小比較,規律如下:
1.同種元素粒子半徑大小比較:
同種元素原子形成的粒子,核外電子數越多,粒子半徑越大。陽離子半徑小於相應原子半徑。如r(Na)
+3+—+的離子,價態越高,離子半徑越小。如r(Fe)>r(Fe2)>r(Fe)、r(H) > r (H) > r(H)。
2.不同元素粒子半徑的比較:
①同週期元素,電子層數相同,原子序數越大,原子半徑、最高價陽離子半徑、最低價陰離子半徑均逐漸減小(僅限主族元素)。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(S)>r(Cl)、r(Na) >r(Mg)>r(Al)、r(O) >r(F)。同一週期各元素,陰離子半徑一定大於陽離子半徑。如r(O2—) > r(Li+)。
②同主族元素,最外層電子數相同,電子層數越多,原子半徑越大,同價態的離子半徑大小也如此。如:r(F)
④稀有氣體元素的原子,半徑比與它相鄰的鹵素原子的原子半徑大,如r(Ar) >r(Cl)。 ⑤核電荷數、電子層數、電子數都不相同的粒子,一般可以透過一種參照粒子進行比較。 如鋁原子和氧原子,可以透過硼原子轉換,r(Al)>r(B) >r(O),也可以透過硫原子轉換,r(Al)>r(S) >r(O)。
對規律的理論解釋:
影響粒子半徑大小的因素有原子或簡單陰、陽離子的核電荷數、電子層數、電子數等。核電荷數增大,原子核對核外電子的引力增強,使原子半徑減小;電子層數及核外電子數增多,原子核對外層電子的引力減弱,使原子半徑增大。這兩個因素相互制約:當電子層數相同時,核電荷數增大使原子半徑減小的影響大於核外電子數增多使原子半徑增大的影響,核電荷數增大使原子半徑減小占主導地位,所以同一週期,從左至右,原子半徑依次減小;當最外層電子數相同時,電子層數的增多使原子半徑增大的影響大於核電荷數增大使原子半徑減小的影響,電子層數的增多使原子半徑增大的影響占主導地位,所以同一主族從上至小,原子半徑依次增大;當電子層數、核外電子數都相同時,只有核電荷數增大對原子半徑的影響, 所以,核電荷越大,原子半徑越小;當核電荷數、電子層數都相同時,電子數增多,原子核對外層電子的引力減弱,使原子半徑增大。
影響粒子半徑大小的因素還有測定半徑的方法,根據原子的不同