Условие задачи
Что такое электроотрицательность? Как изменяется электроотрицательность p-элементов в периоде, в группе периодической системы с увеличением порядкового номера? Почему?
Решение
Ниже приведён подробный разбор задачи из области химии, в частности, относительно понятия электроотрицательности и её изменения для p-элементов в периодической системе.
1. Определение электроотрицательности
Электроотрицательность – это характеристика атома, отражающая его способность притягивать электронную плотность в химической связи. Другими словами, это мера силы, с которой атом в молекуле привлекает к себе общие электроны. Понятие используется для объяснения характера химических связей: полярные и неполярные связи, а также для прогнозирования реакционной способности атомов.
2. Изменение электроотрицательности в периоде
Для p-элементов при движении слева направо по периоду электроотрицательность возрастает. Это связано со следующими факторами:
• При увеличении атомного номера число протонов в ядре возрастает, что приводит к увеличению положительного заряда ядра.
• Радиус атома уменьшается, так как притяжение более многочисленных протонов преодолевает увеличение отталкивания между электронами, что способствует более сильному притяжению внешних электронов.
• Эффект экранирования (за счёт внутренных электронов) не увеличивается пропорционально числу протонов, поэтому чистый ядерный заряд растёт эффективнее.
Таким образом, атомы становятся «жаднее» к электронам. Примером может служить сравнение: электроотрицательность атома углерода (C) ниже, чем у атома кислорода (O), который находится правее в одном периоде.
3. Изменение электроотрицательности в группе
При движении вниз по группе электроотрицательность уменьшается. Основные причины таковы:
• С увеличением порядкового номера атомы располагают большим числом электронных уровней, что приводит к увеличению расстояния между ядром и внешними электронами.
• Увеличивается влияние эффекта экранирования – внешние электроны слабее ощущают положительный заряд ядра, так как внутренние электроны частично блокируют его воздействие.
• В результате радиус атома возрастает, и притяжение внешними электронами со стороны ядра ослабляется.
Таким образом, атомы в нижней части группы обладают меньшей способностью притягивать к себе общую электронную плотность в химических связях.
4. Итог
Электроотрицательность определяется способностью атома притягивать электроны в химической связи. При движении слева направо по периоду (для p-элементов) электроотрицательность возрастает из-за увеличения эффективного ядерного заряда и уменьшения атомного радиуса, а при движении вниз по группе, наоборот, электроотрицательность уменьшается по причине увеличения числа электронных слоёв и экранирования ядра.
Таким образом, для p-элементов действует правило:
– В периоде электроотрицательность возрастает с увеличением порядкового номера.
– В группе электроотрицательность уменьшается с увеличением порядкового номера.