元素的周期性

作者

松原苏打

完全屏蔽模型

假设

  1. 每个内层电子都能 100% 地抵消一个单位的质子正电荷。
  2. 同一层的电子之间完全没有相互作用，屏蔽能力为 0%。

公式

\[ Z_{eff} = Z - S \]

使用有效核电荷的概念，解释原子半径的变化规律。

  1. 从上往下（同族）：原子变大。
    • 电子层数（n）增加，电子层离核更远，半径自然更大。
  2. 从左往右（同周期）：原子变小。
    • 质子数（Z）增加，核电荷增加，把电子层拉得更近。

斯莱特规则

在完全屏幕模型的基础上，引入隧穿效应，得到斯莱特规则。

\[ S = \sum_{i=1}^{n} \left(N_i \times k_i\right) \]

  • \(N_i\): 各轨道组中的电子数量（注意：目标电子本身不计入）
  • \(k_i\): 各轨道组的屏蔽系数（贡献权重）

原子半径

  1. 共价半径（Covalent Radius）
  2. 范德华半径（Van der Waals Radius）
  3. 金属半径（Metallic Radius）
  4. 离子半径（Ionic Radius）

Trends in bonding atomic radii for periods 1 through 5.

Trends in bonding atomic radii for periods 1 through 5.

Cation and anion size.

Cation and anion size.

电离能

IE

让处于基态的气态原子的最外层电子弹飞到无穷远处所需要的能量。

电子亲和能

EA

Metals, metalloids, and nonmetals.

Metals, metalloids, and nonmetals.