Радиус атома, металлические и неметаллические свойства

Мы знаем, как устроены атомы первых двадцати элементов (тема 2.2). Теперь это знание работает на нас: по положению элемента в таблице можно предсказать, насколько велик его атом и насколько охотно он отдаёт или принимает электроны. На этом построены задания 3 и 6 ОГЭ.

Радиус атома в периоде

Сравним атомы третьего периода, от натрия до хлора. У всех трёх электронных слоя, но заряд ядра растёт от +11 до +17. Чем больше заряд ядра, тем сильнее оно притягивает электроны, и электронные слои сжимаются. Поэтому радиус атома в периоде слева направо уменьшается: атом натрия почти вдвое больше атома хлора, хотя электронов в нём меньше.

Радиус атома в группе

В главной подгруппе картина другая. При переходе от лития к натрию и калию у атома добавляется новый электронный слой, и внешние электроны оказываются всё дальше от ядра. Поэтому радиус атома в группе сверху вниз увеличивается. Так, радиус атома калия больше радиуса атома натрия, а тот больше радиуса атома лития.

Металлические и неметаллические свойства

Металлические свойства элемента — это способность его атомов отдавать электроны, а неметаллические свойства — способность принимать электроны. Чем больше радиус атома и чем меньше электронов на внешнем слое, тем слабее ядро удерживает внешние электроны и тем легче атом их отдаёт.

Отсюда две закономерности. В периоде слева направо радиус уменьшается, а число внешних электронов растёт, поэтому металлические свойства ослабевают, а неметаллические усиливаются: натрий — активный металл, алюминий — уже менее активный металл, кремний — неметалл, а хлор — активный неметалл. В главной подгруппе сверху вниз радиус растёт, поэтому металлические свойства усиливаются, а неметаллические ослабевают: литий реагирует с водой спокойно, натрий — бурно, а калий загорается.

Из этих правил следует, где искать крайние элементы. Самый активный металл находится в левом нижнем углу таблицы: это франций, но он радиоактивен и почти не встречается, поэтому из устойчивых металлов самый активный — цезий. Самый активный неметалл находится в правом верхнем углу, если не считать благородные газы: это фтор.

Электроотрицательность в таблице

Электроотрицательность (тема 1.3) подчиняется тем же закономерностям, что и неметаллические свойства. Электроотрицательность в таблице растёт в периоде слева направо и уменьшается в главной подгруппе сверху вниз. Поэтому самый электроотрицательный элемент — фтор, а наименее электроотрицательные — щелочные металлы нижних периодов. Для благородных газов электроотрицательность обычно не указывают.