Periodic Atomic Properties of the Elements

งานนำเสนอเรื่อง: "Periodic Atomic Properties of the Elements"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 Periodic Atomic Properties of the Elements
Periodic law คือกฎที่อธิบายถึงกลุ่มธาตุที่มี สมบัติทางเคมีและสมบัติทางฟิสิกส์ ที่เปลี่ยนแปลงไปตาม atomic number EOS Consider atomic radii: distance between the nuclei of two atoms Periodic Properties ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

2 Atomic Radii Properties
Illustration EOS ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

3 Ionic Radii (รัศมี ไอออน)
The ionic radius of each ion is the portion of the distance between the nuclei occupied by that ion EOS ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

4 – the nucleus attracts the remaining electrons more strongly
Ionic Radii ไอออนบวก(Cations) are smaller than the atoms from which they are formed – the nucleus attracts the remaining electrons more strongly EOS ไออนลบ(Anions) are larger than the atoms from which they are formed – the greater number of electrons repel more strongly ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

5 Isoelectronic Configurations
= elements that all have the same number of electrons For isoelectronic species, the greater the nuclear charge, the smaller the species Effective nuclear charge EOS ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

6 Atomic and Ionic Radii ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

7 Continual removal of electrons increases ionization energy greatly
Ionization energy is the energy required to remove an electron from a ground state atom in the gaseous state Continual removal of electrons increases ionization energy greatly B  B+ + e– I = 801 kJ mol–1 B+  B+2 + e– I = 2427 kJ mol–1 B+2  B+3 + e– I = 3660 kJ mol–1 B+3  B+4 + e– I = 25,025 kJ mol–1 Illustration EOS B+4  B+5 + e– I = 32,822 kJ mol–1 ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

8 First Ionization Energies
Illustration EOS ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

9 Ionization Energies Variations: Across a period Down the group H He Ne
Li Na K N Be B C O F Mg P Al Si S Cl Ca Atomic number First I.E. ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

10 Electron Affinity Electron affinity is the energy change that occurs when an electron is added to a gaseous atom EOS Electron affinities are expressed as negative because the process is exothermic Illustration ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

11 Electronegativity F Electronegativity Cl H Ca Li Na K He Ne Ar
Atomic number ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

12 Increase in electronegativity
H 2.1 Li 1.0 Be 1.5 Na 0.9 Mg 1.2 Al K 0.8 B 2.0 C 2.5 N 3.0 O 3.5 F 4.0 Si 1.8 P S Cl Ne - Ar He Decrease ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

13 Li+, Li = +1; Fe3+, Fe = +3; O2-, O = -2
Oxidation number The charge the atom would have in a molecule (or an ionic compound) if electrons were completely transferred. Free elements (uncombined state) have an oxidation number of zero. Na, Be, K, Pb, H2, O2, P4 = 0 In monatomic ions, the oxidation number is equal to the charge on the ion. Li+, Li = +1; Fe3+, Fe = +3; O2-, O = -2 The oxidation number of oxygen is usually –2. In H2O2 and O22- it is –1. ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019 4.4

14 HCO3- O = -2 H = +1 3x(-2) + 1 + ? = -1 C = +4
The oxidation number of hydrogen is +1 except when it is bonded to metals in binary compounds. In these cases, its oxidation number is –1. Group IA metals are +1, IIA metals are +2 and fluorine is always –1. 6. The sum of the oxidation numbers of all the atoms in a molecule or ion is equal to the charge on the molecule or ion. HCO3- Oxidation numbers of all the atoms in HCO3- ? O = -2 H = +1 3x(-2) ? = -1 C = +4 ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019 4.4

15 Metals, Nonmetals, and Metalloids
Metals have a small number of electrons in their valence shells and tend to form positive ions Except for hydrogen and helium, all s-block elements are metals EOS All d- and f-block elements are metals ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

16 Metals, Nonmetals, and Metalloids
Atoms of a nonmetal generally have larger numbers of electrons in their valence shell than do metals, and many tend to form negative ions Nonmetals are all p-block elements and include hydrogen and helium EOS Metalloids have properties of both metals and nonmetals ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

17 A Summary of Periodic Trends
EOS ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

18 The Inert (Noble) Gases
The six noble gases, He, Ne, Ar, Kr, Xe, and Rn, rarely enter into chemical reactions All have complete octets ... = stability! EOS ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

19 “Periodic” Behavior of Elements
Flame tests: elements with low first ionization energies are excited in a flame EOS Atoms emit energy when electrons fall from higher to lower energy states FlameTests ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

20 “Periodic” Behavior of Elements
halogens (Group 7A) are good oxidizing agents EOS When Cl2 is bubbled in a solution containing iodide ions, chlorine oxidizes I– to I2 ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

21 The s-Block Metals as Reducing Agents
2 K + 2 H2O  2 K+ + 2 OH– + H2 EOS Recall activity series ... H+ is reduced by these metals ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

22 Acidic, Basic, and Amphoteric Oxides
Acidic oxides are oxides that produce acids by reacting the oxide with water e.g., SO3 + H2O  H2SO4 EOS ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

23 Acidic, Basic, and Amphoteric Oxides
Basic oxides are oxides that produce bases by reacting with water e.g., MgO + H2O  Mg(OH)2 EOS ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

24 Acidic, Basic, and Amphoteric Oxides
Oxides that can react with either acids or bases are amphoteric oxides e.g., Al2O3 Behavior of Oxides EOS ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

25 There are two types of electron configuration notation:
Summary of Concepts The wave-mechanical treatment of the hydrogen atom can be extended to multielectron atoms, but with two differences Electron configuration is the distribution of electrons in orbitals among the subshells and principal subshells EOS There are two types of electron configuration notation: spdf and orbital ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

26 Summary of Concepts The aufbau principle describes a process of hypothetically building up an atom from the atom of the preceding atomic number Elements in similar electron configurations fall in the same group of the periodic table An atom with all the electrons paired is diamagnetic; an atom with one or more unpaired electrons is paramagnetic EOS Certain atomic properties, such as atomic radius, ionic radius, ionization energy, and electron affinity, vary periodically with increasing atomic number ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

27 Summary of Concepts The regions of the periodic table ascribed to metals, nonmetals, metalloids, and the noble gases are related to the value of atomic properties EOS ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ 1/1/2019

28 ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ
1/1/2019

29 ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ
1/1/2019

30 ตารางธาตุ ชุดที่ 2 อ.ศราวุทธ
1/1/2019