Trendy v chemických vlastnostech prvků

Jak bylo uvedeno výše, charakteristickou chemickou vlastností atomu kovu je ztráta jednoho nebo více elektronů za vzniku kladného iontu. Některé kovy však ztrácejí elektrony mnohem snadněji než jiné. Zejména cesium (Cs) může odevzdat svůj valenční elektron snadněji než lithium (Li). Ve skutečnosti se u alkalických kovů (prvky skupiny 1) snadnost odevzdání elektronu liší takto: Cs > Rb > K > Na > Li, přičemž Cs ztrácí elektron s největší pravděpodobností a Li s nejmenší. Při sestupu po skupině se zvyšuje pravděpodobnost ztráty elektronu u kovů, protože odstraňovaný elektron leží stále dále od kladného jádra. To znamená, že elektron ztracený z Cs za vzniku Cs+ leží v mnohem větší vzdálenosti od přitažlivého kladného jádra – a je tedy snadnější ho odstranit – než elektron, který musí být odstraněn z atomu lithia za vzniku Li+. Stejný trend je patrný i mezi prvky 2. skupiny (kovy alkalické zeminy); čím níže ve skupině se kov nachází, tím pravděpodobněji ztratí elektron.

Stejně jako se kovy poněkud liší svými vlastnostmi, liší se i nekovy. Obecně platí, že chemicky nejaktivnější kovy se nacházejí v levé dolní části periodické tabulky, zatímco chemicky nejaktivnější nekovy v pravé horní části. Vlastnosti polokovů neboli metaloidů leží mezi vlastnostmi kovů a nekovů.

Ionizační energie prvku je energie potřebná k odebrání elektronu z jednotlivého atomu. Zde M(g) představuje kov v plynném stavu.

graf ionizační energie a atomového čísla pro několik prvků

Ionizační energie prvku je energie potřebná k odstranění elektronu z jednotlivého atomu. Atomy kovů mají obvykle nízkou ionizační energii ve srovnání s atomy nekovů.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Atomy kovů ztrácejí elektrony oproti atomům nekovů, protože kovy mají obvykle relativně nízkou ionizační energii. Kovy na konci skupiny ztrácejí elektrony snadněji než kovy na jejím vrcholu. To znamená, že ionizační energie mají tendenci klesat směrem od vrcholu ke dnu skupiny. Nekovy, které se nacházejí v pravé oblasti periodické tabulky, mají relativně velké ionizační energie, a proto mají tendenci elektrony získávat. Ionizační energie se obecně zvyšují, když se v dané periodě postupuje zleva doprava. Prvky, které se vyskytují v levé dolní oblasti periodické tabulky, mají tedy nejnižší ionizační energie (a jsou tedy chemicky nejaktivnějšími kovy), zatímco prvky, které se vyskytují v pravé horní oblasti periodické tabulky, mají nejvyšší ionizační energie (a jsou tedy chemicky nejaktivnějšími nekovy).

Jak bylo uvedeno výše, při reakci nekovového prvku s kovovým prvkem dochází k přenosu elektronů z atomů kovu na atomy nekovu, přičemž vznikají kladné ionty (kationty), resp. záporné ionty (anionty). Vzniká tak iontová sloučenina. Například lithium a fluor (F) reagují za vzniku fluoridu lithného (LiF), který obsahuje ionty Li+ a F-.

Proti tomu při reakci dvou nekovových prvků se atomy spojují za vzniku molekul sdílením elektronů. Vazby vzniklé sdílením elektronů mezi atomy se nazývají kovalentní vazby. Elektrony jsou spíše sdíleny než přenášeny, protože oba nekovové atomy mají srovnatelné přitažlivé síly pro elektrony ve vazbě. Například plynný fluor se skládá z molekul F2, v nichž jsou atomy fluoru vázány sdílením páru elektronů, přičemž každý atom přispívá jedním. Kromě toho vodík a fluor reagují za vzniku fluorovodíku, který obsahuje molekuly HF. Atomy vodíku a fluoru jsou spolu vázány dvojicí elektronů, přičemž jedním elektronem přispívá atom vodíku a jedním atom fluoru. I když jsou elektrony sdíleny mezi atomy vodíku a fluoru, v tomto případě nejsou sdíleny rovnoměrně. To je zřejmé ze skutečnosti, že molekula HF je polární; atom vodíku má částečný kladný náboj (δ+), zatímco atom fluoru má částečný záporný náboj (δ-): H-F
δ+ δ- (V tomto příkladu symbol δ znamená číslo menší než jedna.) K této elektrické polaritě dochází proto, že sdílené elektrony tráví více času v blízkosti atomu fluoru než atomu vodíku. To znamená, že fluor má větší afinitu ke sdíleným elektronům než vodík. To vede k polární kovalentní vazbě.

Schopnost atomu přitahovat elektrony sdílené s jiným atomem se označuje jako jeho elektronegativita. Relativní elektronegativitu různých atomů lze určit měřením polarit vazeb zahrnujících dané atomy. Největší hodnotu elektronegativity má fluor (4,0 podle Paulingovy stupnice), nejmenší cesium (0,79) a francium (0,7). Obecně mají atomy nekovů vyšší elektronegativitu než atomy kovů. V periodické tabulce elektronegativita obvykle roste při pohybu napříč periodou a klesá při sestupu ze skupiny. Při reakci prvků s velmi rozdílnou elektronegativitou (např. fluoru a cesia) dochází k přenosu jednoho nebo více elektronů za vzniku iontové sloučeniny. Například cesium a fluor reagují za vzniku CsF, který obsahuje ionty Cs+ a F-. Když nekovové atomy s různou elektronegativitou reagují, vytvářejí molekuly s polárními kovalentními vazbami.

hodnoty elektronegativity prvků v periodické tabulce

Každý prvek má hodnotu elektronegativity, což je míra schopnosti atomu přitahovat a sdílet elektronové páry jiného atomu.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Další důležitou vlastností atomu je jeho velikost. Velikost atomů se liší; atomy mají obecně tendenci se zvětšovat směrem dolů po skupině v periodické tabulce a zmenšovat se směrem zleva doprava napříč periodou.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.