内容正文:
第二节
原子结构与元素的性质
元素周期律—电负性
三、电负性
鲍林在研究化学键键能的过程中发现,对于同核双原子分子,化学键的键能会随着原子序数的变化而发生变化,为了半定量或定性描述各种化学键的键能以及其变化趋势,1932年首先提出用以描述原子核对电子吸引能力的电负性概念,并提出了定量衡量原子电负性的计算公式。
鲍林研究电负性的手稿
莱纳斯·卡尔·鲍林
(Linus Carl Pauling)
1.电负性的基本概念
化学键:
元素相互化合,相邻的原子之间产生的强烈的化学作用力,形象地叫做化学键。
键合电子:
原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。
原子的价电子
键合电子:参与化学键形成
孤对电子:未参与化学键形成
H
.
.
.
.
F
.
.
+
.
.
.
.
F
.
.
H
.
.
键合电子
孤对电子
电负性:
用来描述不同元素的原子对键合电子的吸引力的大小。(电负性是相对值,没单位)
2.电负性的意义
电负性大的元素吸引电子的能力强,反之就弱。
元素的电负性越大,对键合电子吸引能力越大,元素的非金属性越强
元素的电负性越小,对键合电子吸引能力越小,元素的金属性越强
3.电负性的标准
鲍林利用实验数据进行了理论计算,以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准。得出各元素的电负性。(稀有气体不讨论电负性)
鲍林研究电负性的手稿
鲍林L.Pauling 1901-1994
4.电负性的变化规律
同周期:从左→右,
电负性逐渐 。
同主族:从上→下,
电负性逐渐 。
增大
减小
电负性最大的元素:
电负性最小的元素:
(不考虑稀有气体及放射性元素)
F
Cs
5 .电负性的应用:
(1)判断元素的金属性和非金属性强弱:
电负性变大,
电负性变小
非金属性增强,金属性减弱
金属性增强,
非金属性减弱
电负性 > 1.8 非金属元素
电负性 < 1.8 金属元素
电负性 ≈ 1.8 类金属元素
(既有金属性,又有非金属性
在金属与非金属分界线附近)
【特例】H 电负性2.1,非金属
(2)判断共价化合物中元素化合价的正负:
电负性小的元素在化合物中吸引电子能力弱,元素的化合价为正值;
电负性大的元素在化合物中吸引电子能力较强,元素的化合价为负值。
H
Cl
-1
+1
显负价
显正价
HClO
H—O—Cl
+1
-2
+1
BrCl
Br—Cl
+1
-1
H
H
C
H
H
H
Si
H
H
H
练习:判断甲烷和甲硅烷中各元素的化合价的正负
甲硅烷
甲烷
CH4
-4
显负价
显正价
+1
SiH4
+4
显正价
显负价
-1
指出下列化合物中各元素的化合价
+3
NF3
-1
NCl3
-3
+1
+1
+3
NaBH4
-1
(3)判断化合物的类型:
成键原子之间的电负性差值
大于1.7
小于1.7
通常形成离子键,相应的化合物为离子化合物
通常形成共价键,相应的化合物为共价化合物
HCl
AlCl3
NaCl
Al2O3
3.0-2.1=0.9<1.7
共价化合物
3.0-1.5=1.5<1.7
共价化合物
3.0-0.9=2.1>1.7
离子化合物
3.5-1.5=2.0>1.7
离子化合物
上述规则不能绝对化
特别提醒
如:NaH
2.1-0.9=1.2<1.7,但NaH为离子化合物
再如:HF
4.0-2.1=1.9>1.7,但HF为共价化合物
利用图1-23的数据制作第三周期主族元素、第ⅠA和ⅦA族元素的电负性变化图。并找出其变化趋势。
探究
P26
同周期主族元素:
同主族元素:
从左至右电负性逐渐变大
从上至下电负性逐渐变小
【比较与分析】
根据图1-22,找出上述相关元素的第一电离能的变化趋势,与电负性的变化趋势有什么不同?并分析其原因。
同周期第一电离能
从左到右总体呈现增大趋势
同主族第一电离能
从上到下总体呈现减小趋势
但ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA
结论:一般来说,电负性大的原子对应元素的第一电离能也大,
但有如I1(Be)>I1 (B)、I1 (N)> I1 (O)等的异常现象。
同周期电负性:
从左至右电负性逐渐变大
从上至下电负性逐渐变小
同主族电负性:
总结:同周期、同主族元素性质的递变规律
性质 同一周期(从左到右) 同一主族(从上到下)
核外电子
的排布 能层数 能层数
最外层电子数 最外层电子数 1→2或8
金属性
非金属性
单质的氧化性、还原性 氧化性
还原性
相同
增加
相同
减弱
增强
增强
减弱
增强
减弱
减弱
增强
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 酸性
碱性
气态氢化物的稳定性
第一电离能 (但ⅡA ⅢA,ⅤA ⅥA)
电