Энергия ионизации, энергия сродства к электрону, электроотрицательность элементов и тенденция изменения этих характеристик по периодам и группам периодической системы

Энергия ионизации (мера проявления металлических свойств) — это энергия, необходимая для отрыва электрона от атома.

(Ca0- Ca2+ + 2е- - Н).

Чем больше электронов на внешнем электронном слое, тем больше энергия ионизации. С увеличением радиуса атома энергия ионизации уменьшается. Этим объясняется уменьшение металлических свойств в периодах слева направо и увеличение металлических свойств в группах сверху вниз. Цезий (Cs) — самый активный металл.

В периоде с ростом заряда ядра наблюдается тенденция к возрастанию энергии ионизации. В рядах p-, d-, fэлементов имеют место скачкообразные (как и в случае r атомов) изменения, обусловленные существованием устойчивых и неустойчивых электронных конфигураций.

В главных подгруппах она уменьшается сверху вниз из-за увеличения радиуса атома, а в побочных возрастает из-за экранирующего влияния дополнительных dи f-подоболочек. Энергия ионизации и сродство к электрону связаны с химическими свойствами элементов. Так, щелочные металлы, имеющие небольшие энергии ионизации (один валентный электрон), обладают ярко выраженными восстановительными и металлическими свойствами; галогены, имеющие много валентных электронов, обладают высокими энергиями ионизации, малыми радиусами, сильно притягивают к себе электроны, поэтому обладают окислительными свойствами и являются неметаллами.

Энергия сродства к электрону (мера проявления неметаллических свойств) — энергия, которая выделяется в результате присоединения электрона к атому. С увеличением числа электронов на внешнем электронном слое энергия сродства к электрону увеличивается, а с увеличением радиуса атома — уменьшается. Этим объясняются увеличение неметаллических свойств в периодах слева направо и уменьшение неметаллических свойств в главных подгруппах сверху вниз.

Электроотрицательность ©. Согласно Полингу, электроотрицательность есть способность атома в молекуле притягивать к себе электроны". Самой большой электроотрицательностью характеризуется фтор.

Электроотрицательность возрастает в направлении слева направо для элементов каждого периода и уменьшается в направлении сверху вниз для элементов каждой главной подгруппы периодической системы Менделеева.

Электроотрицательность может быть выражена формулой.

По историческим причинам и из соображений удобства электроотрицательность нормирована (с помощью коэффициента К) таким образом, чтобы она у Li была равна 1. Тогда у F она будет равна 4,0. Имеется несколько шкал электроотрицательностей.