Чому в періодичній системі змінюються неметалічні властивості


 

Спрощено будь атом можна представити у вигляді крихітного, але масивного ядра, навколо якого по кругових або еліптичних орбітах обертаються електрони. Хімічні властивості елемента залежать від зовнішніх «валентних» електронів, які беруть участь в утворенні хімічного зв’язку з іншими атомами. Атом може «віддати» свої електрони, а може і «вжити» чужі. У другому випадку це означає, що атом виявляє неметалічні властивості, тобто, є неметаллом. Чому це залежить?


      Перш за все, від кількості електронів на зовнішньому рівні. Адже найбільше число електронів, яке може там бути — 8 (як у всіх інертних газів, крім гелію). Тоді виникає дуже стійкий стан атома. Відповідно, чим ближче кількість валентних електронів до 8, тим легше атому елемента «добудувати» свій зовнішній рівень. Тобто, тим сильніше виражені у нього неметалічні властивості.

Виходячи з цього, абсолютно очевидно, що у елементів, що знаходяться в одному періоді, неметалічні властивості будуть зростати в напрямку зліва направо. У цьому легко можна переконатися, подивившись в Таблицю Менделєєва. Зліва, у першій групі, знаходяться лужні метали, в другій — лужноземельні (тобто їх металеві властивості вже слабше). У третій групі — амфотерні елементи. У четвертій — переважають неметалічні властивості. Починаючи з п’ятої групи, йдуть вже яскраво виражені неметали, в шостій групі їх неметалічні властивості ще сильніше, а в сьомій групі розташовуються галогени, що мали сім електронів на зовнішньому рівні.

Чи тільки в горизонтальному порядку змінюються неметалічні властивості? Ні, ще й у вертикальному. Характерний приклад — ті самі галогени. Поблизу правого верхнього кута Таблиці ви бачите знаменитий фтор — елемент, що володіє настільки сильною реакційною здатністю, що хіміки неофіційно дали йому шанобливе прізвисько: «Все розгризають».

Нижче фтору — хлор. Це також дуже активний неметал, але все-таки не настільки сильний. Ще нижче — бром. Його реакційна здатність істотно нижче, ніж у хлору, і тим більше фтору. Далі — йод (закономірність та сама). Останній елемент — астат.

Чому ж неметалічні властивості слабшають «зверху вниз»? Вся справа в радіусі атома. Чим ближче до ядра зовнішній електронний шар, тим легше «притягнути» чужий електрон. Тому чим «правіше» і «вище» елемент у Таблиці Менделєєва, тим сильніший це неметал.