CHAPTER 5 When the Elements Were Discovered 4
- Slides: 47
CHAPTER 5
When the Elements Were Discovered
4 f 5 f d 10 d 5 d 1 ns 2 np 6 ns 2 np 5 ns 2 np 4 ns 2 np 3 ns 2 np 2 ns 2 np 1 ns 1 Ground State Electron Configurations of the Elements
The Modern Periodic Table Noble Gas Halogen Group Alkali Metal Alkali Earth Metal Period
Classification of the Elements
Electron Configurations of Cations and Anions Of Representative Elements Na: [Ne]3 s 1 Na+ [Ne] Ca: [Ar]4 s 2 Ca 2+ [Ar] Al: [Ne]3 s 23 p 1 Al 3+ [Ne] H: 1 s 1 Atoms lose electrons so that cation has a noble-gas outer electron configuration. H- 1 s 2 or [He] Atoms gain electrons so - 1 s 22 p 6 or [Ne] 22 s 22 p 5 F: 1 s F that anion has a noblegas outer electron O: 1 s 22 p 4 O 2 - 1 s 22 p 6 or [Ne] configuration. N: 1 s 22 p 3 N 3 - 1 s 22 p 6 or [Ne]
-1 -2 -3 +3 +2 +1 Cations and Anions Of Representative Elements
Isoelectronic: have the same number of electrons, and hence the same ground-state electron configuration Na+: [Ne] Al 3+: [Ne] O 2 -: 1 s 22 p 6 or [Ne] F-: 1 s 22 p 6 or [Ne] N 3 -: 1 s 22 p 6 or [Ne] Na+, Al 3+, F-, O 2 -, and N 3 - are all isoelectronic with Ne What neutral atom is isoelectronic with H- ? H- : 1 s 2 same electron configuration as He
Electron Configurations of Cations of Transition Metals When a cation is formed from an atom of a transition metal, electrons are always removed first from the ns orbital and then from the (n – 1)d orbitals. Fe: [Ar]4 s 23 d 6 Fe 2+: [Ar]4 s 03 d 6 or [Ar]3 d 6 Fe 3+: [Ar]4 s 03 d 5 or [Ar]3 d 5 Mn: [Ar]4 s 23 d 5 Mn 2+: [Ar]4 s 03 d 5 or [Ar]3 d 5
Effective nuclear charge (Zeff) is the “positive charge” felt by an electron. Zeff = Z - s 0 < s < Z (s = shielding constant) Zeff Z – number of inner or core electrons Z Core Zeff Radius (pm) Na 11 10 1 186 Mg 12 10 2 160 Al 13 10 3 143 Si 14 10 4 132
Effective Nuclear Charge (Zeff) increasing Zeff
Atomic Radii covalent radius metallic radius
increasing atomic radius Decreasing atomic radius
Trends in Atomic Radii
Comparison of Atomic Radii with Ionic Radii
• Cation is always smaller than atom from which it is formed. • Anion is always larger than atom from which it is formed.
The Radii (in pm) of Ions of Familiar Elements
Ionization energy is the minimum energy (k. J/mol) required to remove an electron from a gaseous atom in its ground state. I 1 + X (g) X+(g) + e- I 1 first ionization energy I 2 + X+(g) X 2+(g) + e- I 2 second ionization energy I 3 + X 2+(g) X 3+(g) + e- I 3 third ionization energy I 1 < I 2 < I 3
Variation of the First Ionization Energy with Atomic Number Filled n=1 shell Filled n=2 shell Filled n=3 shell Filled n=4 shell Filled n=5 shell
General Trends in First Ionization Energies Increasing First Ionization Energy
Electron affinity is the negative of the energy change that occurs when an electron is accepted by an atom in the gaseous state to form an anion. X (g) + e- X-(g) F (g) + e- X-(g) DH = -328 k. J/mol EA = +328 k. J/mol O (g) + e- O-(g) DH = -141 k. J/mol EA = +141 k. J/mol
Variation of Electron Affinity With Atomic Number (H – Ba)
General Trends in Electron Affinity Electron affinity decrease Electron affinity increase
Electronegatively The ability of an atom to attract electrons (or electron density) towards itself in a covalent bond. electronegativity decrease electronegativity increase
Group 1 A Elements (ns 1, n 2) M M+1 + 1 e- 2 M(s) + 2 H 2 O(l) Increasing reactivity 4 M(s) + O 2(g) 2 MOH(aq) + H 2(g) 2 M 2 O(s)
Group 1 A Elements (ns 1, n 2)
Group 2 A Elements (ns 2, n 2) M M+2 + 2 e- Be(s) + 2 H 2 O(l) Mg(s) + 2 H 2 O(g) Increasing reactivity M(s) + 2 H 2 O(l) No Reaction Mg(OH)2(aq) + H 2(g) M = Ca, Sr, or Ba
Group 2 A Elements (ns 2, n 2)
Group 3 A Elements (ns 2 np 1, n 2) 4 Al(s) + 3 O 2(g) 2 Al(s) + 6 H+(aq) 2 Al 2 O 3(s) 2 Al 3+(aq) + 3 H 2(g)
Group 3 A Elements (ns 2 np 1, n 2)
Group 4 A Elements (ns 2 np 2, n 2) Sn(s) + 2 H+(aq) Sn 2+(aq) + H 2 (g) Pb(s) + 2 H+(aq) Pb 2+(aq) + H 2 (g)
Group 4 A Elements (ns 2 np 2, n 2)
Group 5 A Elements (ns 2 np 3, n 2) N 2 O 5(s) + H 2 O(l) P 4 O 10(s) + 6 H 2 O(l) 2 HNO 3(aq) 4 H 3 PO 4(aq)
Group 5 A Elements (ns 2 np 3, n 2)
Group 6 A Elements (ns 2 np 4, n 2) SO 3(g) + H 2 O(l) H 2 SO 4(aq)
Group 6 A Elements (ns 2 np 4, n 2)
Group 7 A Elements (ns 2 np 5, n 2) X 2(g) + H 2(g) X -1 2 HX(g) Increasing reactivity X + 1 e-
Group 7 A Elements (ns 2 np 5, n 2)
Group 8 A Elements (ns 2 np 6, n 2) Completely filled ns and np subshells. Highest ionization energy of all elements. No tendency to accept extra electrons.
Compounds of the Noble Gases A number of xenon compounds Xe. F 4, Xe. O 3, Xe. O 4, Xe. OF 4 exist. A few krypton compounds (Kr. F 2, for example) have been prepared.
Comparison of Group 1 A and 1 B The metals in these two groups have similar outer electron configurations, with one electron in the outermost s orbital. Chemical properties are quite different due to difference in the ionization energy. Lower I 1, more reactive
- When were carrots discovered
- How were xrays discovered
- Was/were going to
- Hát kết hợp bộ gõ cơ thể
- Frameset trong html5
- Bổ thể
- Tỉ lệ cơ thể trẻ em
- Chó sói
- Glasgow thang điểm
- Chúa yêu trần thế
- Môn thể thao bắt đầu bằng từ chạy
- Thế nào là hệ số cao nhất
- Các châu lục và đại dương trên thế giới
- Công thức tính độ biến thiên đông lượng
- Trời xanh đây là của chúng ta thể thơ
- Mật thư tọa độ 5x5
- 101012 bằng
- độ dài liên kết
- Các châu lục và đại dương trên thế giới
- Thơ thất ngôn tứ tuyệt đường luật
- Quá trình desamine hóa có thể tạo ra
- Một số thể thơ truyền thống
- Cái miệng xinh xinh thế chỉ nói điều hay thôi
- Vẽ hình chiếu vuông góc của vật thể sau
- Nguyên nhân của sự mỏi cơ sinh 8
- đặc điểm cơ thể của người tối cổ
- Thế nào là giọng cùng tên?
- Vẽ hình chiếu đứng bằng cạnh của vật thể
- Tia chieu sa te
- Thẻ vin
- đại từ thay thế
- điện thế nghỉ
- Tư thế ngồi viết
- Diễn thế sinh thái là
- Các loại đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể
- Các số nguyên tố
- Tư thế ngồi viết
- Lời thề hippocrates
- Thiếu nhi thế giới liên hoan
- ưu thế lai là gì
- Hổ sinh sản vào mùa nào
- Sự nuôi và dạy con của hươu
- Hệ hô hấp
- Từ ngữ thể hiện lòng nhân hậu
- Thế nào là mạng điện lắp đặt kiểu nổi
- Scientists recently discovered that rocks collected
- Titanium group elements
- Research strategies