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元素周期表中的周期性、相似性和递变性

来源:摘抄于因特网作者:黄元 点击:所属专题: 元素周期律
元素周期表中的周期性、相似性和递变性 元素的性质随着原子序数(即核电荷数)的递增而呈现周期性的变化的规律叫做元素周期律。元素周期律是元素周期表的高度概括,它只用简单的一句话,概括了元素性质的变化与元素的原子结构的关系;而元素周期表则是元素周期律的具体体

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元素周期表中的周期性、相似性和递变性
 
       元素的性质随着原子序数(即核电荷数)的递增而呈现周期性的变化的规律叫做元素周期律。元素周期律是元素周期表的高度概括,它只用简单的一句话,概括了元素性质的变化与元素的原子结构的关系;而元素周期表则是元素周期律的具体体现,它将元素之间相互联系的规律,展现得淋漓尽致。在元素周期表中,表结构存在纵横关系,性质规律存在三性:周期性、相似性和递变性。
       一、周期性
周期性是指一种有规律性的变化可周而复始、重复出现的性质。周期性必须是有规律性,但有规律的不一定是周期性,因此,它更特征的是重复性。数学和物理上的周期性还表现为规整性,而元素周期表中的周期性则表现为变化性。这是学习元素周期表要特别注意的。例如,同一周期从左到右元素的正化合价由+1价 ─ +7价,但第二周期中氟、氧元素例外。又如,同一周期从左到右,非金属元素的气态氢化物的稳定性逐渐增强,但第二周期中,碳的气态氢化物CH4却比氮的气态氢化物NH3稳定,等等。
       因此,元素周期表中的周期性它应包含如下三性:规律性、重复性,变化性。
       元素周期表中的周期性体现在什么地方呢?是纵的关系体现周期性,还是横的关系体现周期性呢?还是整个表中都表现出周期性呢?我认为元素周期表里的周期性主要体现在横的关系——周期上,因此,才把每一横排叫做一个周期。但是,不是一个横排,或一个周期就能体现出周期性,它必须是从横的整体来看,每一个周期几乎都有着相似的某种性质重复出现。即在每一个周期中表现出来的递变性,重复出现在另外的周期中,从而使得整个横的关系中表现出周期性来。
       二、相似性——变异性
元素周期表中的相似性,是指元素和单质,以及它们的化合物的性质的相似性。相似性表现在同一族中,特别是元素周期表中两边的族,如ⅠA族、ⅦA及0族等,相似性十分明显,而递变性则不强。而中间的族,相似性甚少,主要表现在化合价上的相似。还要注意一族中开头元素往往表现出特殊性质,如ⅦA族的氟、ⅥA族的氧等;氟没有正价,元素周期表中的周期性、相似性和递变性氢氟酸是弱酸;氧元素没有+6价,氧气是气体,而氧族元素其它元素形成的单质常态下却是固体,水是中性的,等等。第二、三周期中存在着斜线关系,即Be与Al相似,其氢氧化物都具有两性;B与Si相似,其单质都是原子晶体。
在同一周期中是不讨论相似性的。
       三、递变性——相对性
递变性是指某种性质逐渐变化(逐渐增强或逐渐减弱)的一种性质。元素周期表中的递变性,是指元素和单质,以及它们的化合物的性质随着原子序数的递增而发生递增或递减变化。递变性既可以表现在同一族中,也可以表现在同一周期中。在元素周期表中间的主族,化学性质的相似性甚少,(相似只表现在最高正价上)而递变却十分明显。因此,第ⅣA族和第ⅤA族可以描述为:该族元素从上到下表现为从金属性到非金属性的典型的完整的过渡。
       周期表中的递变性具有相对性,因为在周期表中存在相互对立的一些性质,如金属性和非金属性,碱性和酸性,氧化性和还原性,稳定性与易分解性,等等。所以,说具有某种性的强弱是相对的,如ⅠA族元素是典型的金属,ⅦA族元素是典型的非金属,若说这两族元素从上到下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱;其实是十分勉强的。然而,对于非典型的中间族来说,这种规律的描述是再确切不过了。
       因此,对于整个周期表,可以这样来描述:
       ⅠA族、ⅡA族(即典型的金属族):化学性质相似,单质的物理性质变化规律性不太强。
ⅠA族是化学性质典型,单质的物理性质特殊。
       ⅥA族、ⅦA族(即典型的非金属族):化学性质相似,单质的物理性质有规律的变化。
       ⅣA族、ⅤA族(即非典型的中间族):化学性质不太相似,化学性质的递变性十分明显,单质的物理性质规律性的变化则不明显(因为它们的晶体结构不同)。
       粗观(远看)元素周期表,横的体现周期性(故叫周期),纵的体现变化性。
       故元素周期律里的周期性是不规整的周期性,它不但包含规律性和重复性,还包含变化性和特殊性。
       详观(细看)元素周期表,同周期中体现递变性,同一族中体现着相似性和递变性。
       元素的性质随着原子序数(即核电荷数)的递增而呈现周期性的变化的规律叫做元素周期律。而这种性质主要讨论的是元素的金属性和非金属性。可在元素周期表中,第七主族已经没有非金属了,因而,从左到右,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强的规律,也就名存实亡了。因此,元素周期表中,应该讨论更为广泛的性质,即元素及其所形成的单质以及化合物的性质。不但是元素的性质,化合物的性质也随着原子序数(即核电荷数)的递增而呈现周期性的变化。在研究元素周期表中,元素的性质主要是指原子半径、化合价、元素周期表中的周期性、相似性和递变性电负性元素周期表中的周期性、相似性和递变性电离能和金属性及非金属性,以及所形成单质的氧化性和还原性、金属性及非金属性。研究的化合物包括最高氧化物、最高氧化物的水化物和气态氢化物。研究最高氧化物、最高氧化物的水化物的酸碱性,气态氢化物的形成难易、稳定性和还原性,以及气态氢化物的水溶液的酸性。
 
 
 
 
 
(责任编辑:化学自习室)
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