元素週期律
此條目沒有列出任何參考或來源。 (2020年1月29日) |
元素的物理、化學性質隨原子序數逐漸變化的規律叫做元素週期律。元素週期律由門捷列夫（Dmitri Mendeleyev）首先發現，並根據此規律創制了元素週期表。
結合元素週期表，元素週期律可以表述為：
- 隨着原子序數的增加，元素的性質呈週期性的遞變規律：
- 在同一週期中，元素的金屬性從左到右遞減，非金屬性從左到右遞增，
- 在同一族中，元素的金屬性從上到下遞增，非金屬性從上到下遞減；
- 同一週期中，元素的最高正氧化數從左到右遞增（沒有正價的除外），最低負氧化數從左到右逐漸增高；
- 同一族的元素性質相近。
- 同一週期中，原子半徑隨着原子序數的增加而減小。
- 同一族中，原子半徑隨着原子序數的增加而增大。
- 如果粒子的電子構型相同，則陰離子的半徑比陽離子大，且半徑隨着電荷數的增加而減小。（如O2−>F−>Na+>Mg2+）
注意：以上規律不適用於稀有氣體。
此外還有一些對元素金屬性、非金屬性的判斷依據，可以作為元素週期律的補充：
- 元素單質的還原性越強，金屬性就越強；單質氧化性越強，非金屬性就越強。
- 元素的最高價氫氧化物的鹼性越強，元素金屬性就越強；最高價氫氧化物的酸性越強，元素非金屬性就越強。
- 元素的氣態氫化物越穩定，非金屬性越強。
還有一些根據元素週期律得出的結論：
元素週期律的預見性
門捷列夫在創制週期表時，沒有完全按照原子量的大小排列，而是嚴格遵守了「同族元素性質相近」這一規律。在週期表中留下的空位後來都被填上（如鈧、鎵等），而且性質也及門氏的預言吻合。他還根據週期律更正了銦等元素的原子量。
時至今日，人們還在用元素週期律來推測已發現和未發現的放射性元素的性質。
元素週期律有一個很方便的記憶方法：越靠近非金屬元素的元素非金屬性越強，越靠近金屬元素的元素金屬性越強。
元素週期律的本質
電子構型是元素性質的決定性因素，而元素週期律是電子構型呈週期性、遞變性變化規律的體現。
為了達到穩定狀態，不同的原子選擇不同的方式。同一週期元素中，軌道越「空」的元素越容易失去電子，軌道越「滿」的越容易得電子。隨着從左到右價層軌道由空到滿的逐漸變化，元素也由主要顯金屬性向主要顯非金屬性逐漸變化。同一族元素中，由於週期越高，價電子的能量就越高，就越容易失去，因此排在下面的元素一般比上面的元素更具有金屬性。具有同樣價電子構型的原子，理論上得或失電子的趨勢是相同的，這就是同一族元素性質相近的原因。