化学元素周期表是根据原子序数从小至大排序的化学元素列表。
原子的核外电子排布和性质有明显的规律性,科学家们是按原子序数递增排列,将电子层数相同的元素放在同一行,将最外层电子数相同的元素放在同一列。
元素周期表有7个周期,16个族。每一个横行叫作一个周期,每一个纵行叫作一个族(VIII族包含三个纵列)。这7个周期又可分成短周期(1、2、3)、长周期(4、5、6、7)。共有16个族,从左到右每个纵列算一族(VIII族除外)。例如:氢属于IA族元素,而氦属于0族元素。
元素在周期表中的位置不仅反映了元素的原子结构,也显示了元素性质的递变规律和元素之间的内在联系。使其构成了一个完整的体系,被称为化学发展的重要里程碑之一。
同一周期内,从左到右,元素核外电子层数相同,最外层电子数依次递增,原子半径递减(0族元素除外)。失电子能力逐渐减弱,获电子能力逐渐增强,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。元素的最高正氧化数从左到右递增(没有正价的除外),最低负氧化数从左到右递增(第一周期除外,第二周期的O、F元素除外)。
同一族中,由上而下,最外层电子数相同,核外电子层数逐渐增多,原子半径增大,原子序数递增,元素金属性递增,非金属性递减。
元素周期表内容如下:
(1)“定性”规律:若主族元素族数为?m,周期数为n,则:①<1时为金属,值越小,金属性越强;②>1时是非金属,越大非金属性越强;③=1时多为两性元素。
例如:Na是第一主族第三周期元素,=<1为金属,Cl是第七主族第三周期元素?=>1为非金属?。
(2)“阴前阳下,径小序大”规律:与稀有气体元素同周期的阴离子,该稀有气体元素下周期的元素的阳离子以及该稀有气体元素的原子,三者具有相同的电子层结构,原子序数大者,粒子的半径小。例如:r(Ca2+)<r(K+)<r(Ar)<r(Cl-)<r(S2-)。
(3)序差“左上右下”规律:元素周期表中上下相邻两元素的原子序数之差,取决于它们所在周期表中的位置,如果它们位于元素周期表ⅢB元素之左(或右),它们的原子序数之差就是上(或下)面的元素所在周期的元素个数。
(4)主族中非金属元素个数规律:除ⅠA族外,任何一主族中,非金属元素个数=族序数-2。
(5)“对角”规律。对角规律,包括以下两点内容:①沿表中金属与非金属分界线方向(),对角相邻的两主族元素(都是金属或非金属)性质(金属性或非金属性)相近。②元素周期表中左上右下()相邻的两金属元素的离子半径相近。
(6)“相邻相似”规律:元素周期表中,上下左右相邻的元素性质差别不大,俗称相邻相似规律。
(7)“奇偶数”规律:元素周期表中,原子序数为奇(或偶)数的元素,元素所在族序数及主要化合价也为奇(或偶)数(第Ⅷ族元素除外)。
(8)“序位互定”规律:若n为奇数,则第n周期最多容纳的元素种数为;若n为偶数,则第n周期最多容纳元素种数为。应用这一规律,不仅可求出任一周期所含元素种数(第七周期未排满除外),进而还可进行“序位互定”,即已知某元素的原子序数,可确定其在表中的位置;已知某元素在表中的位置,也可确定出其原子序数。
(9)“分界”规律:
①表中金属与非金属间有一分界线,分界线左边元素(金属元素)的单质为金属晶体,化合物多为离子晶体。分界线右边元素(非金属元素)的单质及其相互间的化合物,固态时多为分子晶体。
分界线附近的金属大都有两性,非金属及其某些化合物大都为原子晶体(如晶体硼、晶体硅、二氧化硅晶体、碳化硅晶体等)。另外,在分界线附近可找到半导体材料。
②若从表中第ⅤA与ⅥA之间左右分开,则左边元素氢化物的化学式,是将氢的元素符号写在后边(如SiH4、PH3、CaH2等);而右边元素氢化物的化学式,是将氢的元素符号写在前边(如H2O、HBr等)
化学元素周期表是根据原子序数从小至大排序的化学元素列表。列表大体呈长方形,某些元素周期中留有空格,使特性相近的元素归在同一族中,如碱金属元素、碱土金属、卤族元素、稀有气体等。
周期是主要是指元素的核外电子排布随着核电核数的递增呈周期性的变化,如第二周期最外层是从1到8,第三周期重复这一过程,也是1到8。之后的也是一样,只是有些复杂。再根据性,构,位一体的原则,也会出现周期性的变化,即根据核外电子排布周期性变化,元素的性质,结构,元素周期表上的位置也会呈现出周期性的变化。
元素周期表根据不同的用途有多种类型,除元素的基本特性外有时附加一些特定的内容。如图