Individualitatea unui element este determinată de încărcarea nucleului său atomic. Proprietățile chimice ale unui element sunt determinate de structura carcasei sale electronice. Deoarece plicul exterior electronic au număr recurent de electroni, există o dependență periodică a proprietăților substanțelor simple și compuși ai elementelor de încărcare nucleu atomic.
Totalitatea elementelor cu același număr de niveluri de energie electronică reprezintă o perioadă. iar elementele care au aceeași structură a nivelurilor de energie externe și preexistente formează grupurile sistemului periodic Mendeleyev.
Proprietățile chimice ale substanțelor simple, capacitatea lor de a intra în reacții chimice sunt determinate de numărul de electroni la nivelul electronic extern al atomului unui element dat și de distanța acestui nivel de nucleul atomului.
Proprietățile metalice ale substanțelor simple sunt determinate de capacitatea atomilor de a renunța la electroni.
Luați în considerare capacitatea de a dona electroni elementele grupei principale 1 subgrupul (subgrupul numit principal format de elementele care au aceeași structură și straturile predvneshnih electronice externe cu elemente ale perioadelor I și II și dispuse în sistemul periodic este strict vertical sub ele). Se poate observa că aceste elemente au un electron pe s-subsol al nivelului de energie externă. Distanța de la nivelul de energie al nucleului și, în consecință, dimensiunea unui atom va crește:
Norul de electroni extern de la atomul Franței, care are dimensiuni maxime, va avea o densitate minimă, iar energia necesară pentru îndepărtarea electronului din câmpul atomului va fi minimă.
Energia necesară pentru a detașa un electron de un atom se numește energia de ionizare (I).
Ca urmare a ionizării, atomul devine un ion încărcat pozitiv:
Energia de ionizare (I) este măsurată în electron-volți (sau kJ / mol) și este o măsură a reductibilității elementului (caracteristica proprietăților metalice). Cu cât energia de ionizare este mai mică, cu atât mai pronunțată este capacitatea de reducere a elementului.
Pe măsură ce încărcătura nucleară crește, razele atomilor se schimbă periodic. Pentru elementele aceleiași perioade, la trecerea de la un metal alcalin la un gaz nobil, deoarece încărcătura nucleară și numărul de electroni externi cresc, atracția reciprocă crește, iar razele atomilor scad. În acest caz, valoarea energiei de ionizare și a energiei de afinitate la creșterea electronului. Prin urmare, până la sfârșitul perioadei, proprietățile metalice ale elementelor sunt slăbite, iar proprietățile nemetalice sunt întărite.
Pentru elementele unui subgrup având aceeași structură a stratului de electroni extern, numărul de straturi de electroni și raza atomului cresc cu numărul în creștere. În acest caz, atracția electronilor externi la nucleu slăbește. Aceasta duce la o scădere a energiei de ionizare și la creșterea proprietăților metalice.
Raza cationului formată atunci când electronii sunt separați de atomul neutru din punct de vedere electric este mai mică decât raza atomului corespunzător.
Raza anionului formată la atașarea electronilor la atomul neutru din punct de vedere electric este mai mare decât raza atomului corespunzător.
În principalele subgrupe, pe măsură ce numărul atomic crește, raza atomului crește, iar energia de ionizare scade, iar activitatea de reducere a elementelor s și p crește. În subgrupuri, pe măsură ce numărul ordinal crește, energia de ionizare crește, iar activitatea de reducere a d-elementelor scade.
Proprietățile substanțelor simple, metalice (adică capacitatea de a accepta electroni pe învelișul exterior al electronilor atomului), caracterizat prin valoarea energetică a afinității de electroni.
Energia afinității pentru un electron (Ee) se numește energia eliberată atunci când electronul este adăugat la atom și transformat într-un ion negativ:
Energia afinității electronice este măsurată în electron volți (sau kJ / mol) și este o măsură a capacității de oxidare a elementului (o măsură a proprietăților nemetalice). Cu cât e mai mult. cu atât sunt mai pronunțate proprietățile oxidante (nemetalice) ale elementului. Pe măsură ce crește numărul elementului, Ee crește în ceea ce privește perioadele, scade în grupuri.
În sistemul periodic de elemente, D.I. Mendeleev energia de afinitate a electronului va crește de jos în sus în principalele subgrupe și de la stânga la dreapta în perioadele: