Период және топ бойынша атомдардың электрон тартқыштығы қалай өзгереді?
Кез келген химиялық элементтің қасиеттерін түсіну үшін оның периодтық жүйедегі орнын білу аса маңызды. Элементтердің электрон тартқыштығы (электртерістілік) — атомның өзіне химиялық байланыс кезінде электрондарды тарту қабілетін сипаттайтын шама. Бұл қасиет көптеген химиялық реакциялардың бағыты мен сипатына әсер етеді. Енді осы электрон тартқыштықтың период және топ бойынша қалай өзгеретінін қарастырайық.
Электрон тартқыштық дегеніміз не?
Электрон тартқыштық — бұл атомның химиялық байланыс түзу кезінде ортақ электрон жұбын өзіне тарту қабілеті. Яғни, егер екі атом байланысқанда біреуінің электрондарды өзіне тартуға бейімділігі жоғары болса, онда сол атомның электрон тартқыштығы жоғары деген сөз.
Бұл ұғымды алғаш рет ғалым Лайнус Полинг енгізген және ол осы қасиетті сандық мәнмен сипаттап, арнайы шкала құрастырған. Полинг шкаласы бойынша ең жоғары мән фторда (4,0), ал ең төмен мән цезий мен францийде (шамамен 0,7) болады.
Период бойынша өзгерісі
Период дегеніміз — периодтық жүйедегі көлденең қатарлар. Период бойынша солдан оңға қарай қозғалған сайын атомдардың электрон тартқыштығы артады. Бұған бірнеше себеп бар:
- Ядро заряды артады. Әрбір жаңа элементте ядроға бір протон қосылады, бұл сыртқы электрондарды күшті тартуға мүмкіндік береді.
- Атом радиусы кішірейеді. Солдан оңға қарай қозғалғанда электрондар сол қабатта қалады, бірақ ядро тартылысы күшейеді. Нәтижесінде атом кішірейіп, сыртқы электрондар ядроға жақындай түседі.
- Электрондық қабат саны өзгермейді, бірақ электрон тығыздығы артады.
Мысал: 2-периодтағы элементтерді алайық: литий (Li), берилий (Be), бор (B), көміртек (C), азот (N), оттек (O), фтор (F). Осы қатарда фтор ең жоғары электрон тартқыштыққа ие.
Топ бойынша өзгерісі
Топ — периодтық жүйедегі тік бағандар. Топ бойынша жоғарыдан төмен қарай қозғалған сайын электрон тартқыштық кемиді. Мұның себептері:
- Атом радиусы ұлғаяды. Әрбір келесі элементте қосымша электрон қабаты пайда болады, бұл сыртқы электрондардың ядродан алыстауына әкеледі.
- Экранирлеу эффектісі артады. Ішкі қабаттардағы электрондар сыртқы электрондарға ядроның тартылуын азайтады.
- Ядро заряды артқанымен, бұл сыртқы электрондарды тартуға айтарлықтай әсер етпейді, себебі олар ядродан қашық орналасады.
Мысал: 7-топтың (галогендердің) элементтерін салыстырайық: фтор (F), хлор (Cl), бром (Br), йод (I), астат (At). Топ бойынша төмендеген сайын олардың электрон тартқыштығы азаяды.
Электрон тартқыштықты түсінудің маңызы
Бұл қасиет химиядағы көптеген үрдістерге тікелей әсер етеді:
- Коваленттік және иондық байланыс түрлерін түсінуге көмектеседі. Мысалы, екі элементтің электрон тартқыштығындағы айырмашылық үлкен болса, иондық байланыс түзіледі.
- Полярлы және полярсыз молекулаларды анықтауға болады.
- Қышқылдық-негіздік қасиеттердің айырмашылығын түсіндіруге мүмкіндік береді.
Жалпы заңдылықтар
Периодтық жүйе бойынша электрон тартқыштық өзгерісі төмендегіше қорытындыланады:
- Солдан оңға қарай – артады.
- Жоғарыдан төменге қарай – кемиді.
- Ең жоғары электрон тартқыштыққа фтор, ал ең төменіне цезий немесе франций ие.
Табиғи мысалдар мен қосымшалар
- Су молекуласы (H₂O): оттектің электрон тартқыштығы жоғары болғандықтан, ол сутекпен байланысқанда электрондарды өзіне тартады. Соның нәтижесінде су молекуласында полярлық пайда болады, бұл оның ерекше физикалық қасиеттерін (жоғары қайнау температурасы, жақсы еріткіштік қасиеті) қамтамасыз етеді.
- NaCl (ас тұзы): натрийдің электрон тартқыштығы төмен, ал хлордікі жоғары болғандықтан, натрий өз электронын хлорға беріп, иондық байланыс түзіледі.
