2023人教版化學(xué)-選擇性必修2-第一章-原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)-原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)

第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)

1.元素周期律、元素周期系和元素周期表(1)元素周期律:元素的性質(zhì)隨元素原子的核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變。(2)元素周期系:元素按其原子核電荷數(shù)遞增排列的序列。(3)元素周期表:呈現(xiàn)周期系的表格。2.構(gòu)造原理與元素周期表(1)周期①定義:具有相同電子層數(shù)的元素按照原子序數(shù)遞增的順序排列的一個(gè)橫行叫做

一個(gè)周期。元素周期表中共有7個(gè)周期。1|原子結(jié)構(gòu)與元素周期表②原子核外電子排布與周期的劃分:根據(jù)構(gòu)造原理,將能級(jí)分為七個(gè)組,每一組對(duì)

應(yīng)一個(gè)周期。周期、能級(jí)、元素?cái)?shù)目的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表:(2)族①定義:元素周期表中共18個(gè)縱列,除8、9、10三個(gè)縱列合起來(lái)叫做第Ⅷ族外,其

余15個(gè)縱列每個(gè)縱列稱(chēng)作一族。②原子核外電子排布與族的關(guān)系:族劃分時(shí)依據(jù)的是原子的價(jià)層電子排布。周期一二三四五六七能級(jí)1s2s、2p3s、3p4s、3d、4p5s、4d、5p6s、4f、5d、6p7s、5f、6d、7p元素?cái)?shù)28818183232金屬元素?cái)?shù)02314153030a.主族元素基態(tài)原子的價(jià)層電子數(shù)、價(jià)層電子排布式b.稀有氣體元素的基態(tài)原子,除氦(1s2)外,最外層都是8電子,即ns2np6。c.過(guò)渡元素(以第四周期部分副族元素為例)族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA價(jià)層電子

排布式ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5縱列121314151617價(jià)層電子

數(shù)1234567副族元素21Sc22Ti23V24Cr25Mn29Cu30Zn族ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB價(jià)層電子

排布式3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d104s13d104s2價(jià)層電子

數(shù)34567——3.原子核外電子排布與元素周期表的分區(qū)按電子排布式中最后填入電子的能級(jí)的符號(hào)可將元素周期表分

為s、p、d、f區(qū),而第ⅠB、ⅡB族這2個(gè)縱列的元素原子的核外電子可理解為先填滿(mǎn)了(n-1)d能級(jí)而后再填充ns能級(jí),因而得名ds區(qū)。5個(gè)區(qū)的位置關(guān)系如下圖所示:

1.原子半徑(1)影響因素

2

|元素周期律(2)遞變規(guī)律①同主族元素自上而下,隨著原子序數(shù)的逐漸增大,原子半徑逐漸增大。②同周期主族元素從左到右,隨著原子序數(shù)的逐漸增大,原子半徑逐漸減小。2.電離能(1)第一電離能的概念氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。(2)第一電離能的意義可以衡量元素原子失去一個(gè)電子的難易程度。第一電離能越小,原子越易失

去一個(gè)電子;第一電離能越大,原子越難失去一個(gè)電子。(3)第一電離能的變化規(guī)律(詳見(jiàn)定點(diǎn)3)3.電負(fù)性(1)電負(fù)性及標(biāo)準(zhǔn)元素相互化合時(shí),原子中用于形成化學(xué)鍵的電子稱(chēng)為鍵合電子。電負(fù)性用來(lái)

描述不同元素的原子對(duì)鍵合電子吸引力的大小。以氟的電負(fù)性為4.0和鋰的電負(fù)

性為1.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。(2)電負(fù)性的意義原子的電負(fù)性越大,對(duì)鍵合電子的吸引力越大。(3)電負(fù)性變化規(guī)律(詳見(jiàn)定點(diǎn)4)1.原子的最外層電子排布式為ns1或ns2的元素一定為金屬元素,這種說(shuō)法正確嗎?提示：不正確。H原子的最外層電子排布式為1s1,He原子的最外層電子排布式為1s2,但氫、氦均不是金屬元素。2.在元素周期表中,s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素,這種說(shuō)法正確嗎?提示:不正確。s區(qū)的H為非金屬元素。3.能層數(shù)多的元素的原子半徑一定大于能層數(shù)少的元素的原子半徑,這種說(shuō)法正

確嗎?提示：不正確。原子半徑的大小由核電荷數(shù)與電子的能層數(shù)兩個(gè)因素綜合決定,如某些堿金屬元素的原子半徑比它下一周期鹵素原子的半徑大。知識(shí)辨析4.因同周期主族元素的原子半徑從左到右逐漸減小,故第一電離能必依次增大,這

種說(shuō)法正確嗎?提示：不正確。同周期主族元素的原子半徑從左到右逐漸減小,第一電離能呈增大趨勢(shì),但有反常,如第一電離能:N>O、Mg>Al。5.同周期主族元素從左到右簡(jiǎn)單離子的半徑逐漸減小,這種說(shuō)法正確嗎?提示：不正確。同周期主族元素從左到右,簡(jiǎn)單陽(yáng)離子半徑逐漸減小,簡(jiǎn)單陰離子半徑逐漸減小,但同周期陰離子的半徑大于同周期的陽(yáng)離子半徑。例如r(P3-)>r(S2-)>r(Cl-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。6.電負(fù)性大的元素,其第一電離能也一定大,這種說(shuō)法正確嗎?提示：不正確。一般來(lái)說(shuō),同周期元素從左到右,元素的電負(fù)性逐漸變大,第一電離能呈增大趨勢(shì),但第ⅡA、ⅤA族元素的第一電離能大于同周期相鄰元素,故電負(fù)性大的元素,其第一電離能不一定大,如電負(fù)性:N<O,第一電離能:N>O。

按核外電子排布,可把元素周期表劃分成5個(gè)區(qū),s區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)、p區(qū)、f區(qū):1元素性質(zhì)與元素周期表的分區(qū)

包括的元素在周期表中的位置價(jià)層電子排布(一般情況)化學(xué)性質(zhì)s區(qū)ⅠA、ⅡA族ns1~2(最后的電子填在ns上)除氫外,都是活潑金屬元素(堿金屬和堿土金屬元素)p區(qū)ⅢA~ⅦA族、0族ns2np1~6(除氦外,其他元素最后的電子填在np上,氦為1s上)同周期主族元素,隨著最外層電子數(shù)目的增加,非金屬性增強(qiáng),金屬性減弱d區(qū)ⅢB~ⅦB族、第Ⅷ族(鑭系、錒系除外)(n-1)d1~9ns1~2[最后的電子填在(n-1)d上]均為過(guò)渡元素,d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成ds區(qū)ⅠB、ⅡB族(n-1)d10ns1~2[(n-1)d軌道全充滿(mǎn)]均為過(guò)渡元素,d軌道一般不參與化學(xué)鍵的形成f區(qū)鑭系、錒系(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2鑭系元素的化學(xué)性質(zhì)非常相近,錒系元素的化學(xué)性質(zhì)也非常相近

典例寫(xiě)出下列元素基態(tài)原子的核外電子排布式,并判斷它們?cè)谠刂芷诒碇械奈恢谩?1)13Al:

,

。(2)24Cr:

,

。(3)26Fe:

,

。(4)33As:

,

。(5)30Zn:

,

。思路點(diǎn)撥先根據(jù)構(gòu)造原理寫(xiě)出涉及元素的基態(tài)原子的核外電子排布式,再根據(jù)

能層數(shù)判斷周期數(shù),根據(jù)價(jià)層電子數(shù)判斷族序數(shù)。解析

(1)13Al的核外電子排布式為1s22s22p63s23p1,其最大能層序數(shù)為3,位于第三

周期;由于電子最后填充p能級(jí),所以是p區(qū)元素,其價(jià)層電子排布式為3s23p1,價(jià)層

電子數(shù)為3,所以位于第ⅢA族。(2)24Cr的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,其最大能層序數(shù)為4,位于第四周

期;由于電子最后填充d能級(jí),所以是d區(qū)元素,其價(jià)層電子排布式為3d54s1,價(jià)層電

子數(shù)為6,所以位于第ⅥB族。(3)26Fe的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,其最大能層序數(shù)為4,位于第四周

期;由于電子最后填充d能級(jí),所以是d區(qū)元素,其價(jià)層電子排布式為3d64s2,價(jià)層電

子數(shù)為8,所以位于第Ⅷ族。(4)33As的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,其最大能層序數(shù)為4,位于第

四周期;由于電子最后填充p能級(jí),所以是p區(qū)元素,其價(jià)層電子排布式為4s24p3,價(jià)

層電子數(shù)為5,所以位于第ⅤA族。(5)30Zn的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2,其最大能層序數(shù)為4,位于第四周

期;Zn為ds區(qū)元素,其價(jià)層電子排布式為3d104s2,所以位于元素周期表第12列,即第

ⅡB族。答案

(1)1s22s22p63s23p1第三周期第ⅢA族(2)1s22s22p63s23p63d54s1第四周期第ⅥB族(3)1s22s22p63s23p63d64s2第四周期第Ⅷ族(4)1s22s22p63s23p63d104s24p3第四周期第ⅤA族(5)1s22s22p63s23p63d104s2第四周期第ⅡB族歸納總結(jié)

由元素的價(jià)層電子排布判斷其在周期表中的位置的規(guī)律:價(jià)層電子排布x或y的取值周期表中位置nsxx=1,2第n周期第xA族(書(shū)寫(xiě)時(shí),族序數(shù)

應(yīng)換成相應(yīng)的羅馬字母,下同)ns2npxx=1,2,3,4,5第n周期第(2+x)A族x=6第n周期0族(n-1)dxnsyx+y≤7第n周期第(x+y)B族8≤x+y≤10第n周期第Ⅷ族(n-1)d10nsxx=1,2第n周期第xB族

1.三看法比較粒子半徑大小(1)“一看層”:先看電子層數(shù),電子層數(shù)越多,一般粒子半徑越大。(2)“二看核”:若電子層數(shù)相同,則看核電荷數(shù),一般核電荷數(shù)越大,粒子半徑越

小。(3)“三看電子”:若電子層數(shù)、核電荷數(shù)均相同,則看核外電子數(shù),電子數(shù)多的半

徑大。2.具體方法(1)同周期主族元素,從堿金屬到鹵素,原子半徑逐漸減小。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>

r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。(2)同主族元素,從上到下,原子或同價(jià)態(tài)簡(jiǎn)單離子半徑逐漸增大。如r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs);r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)。2粒子半徑大小的比較(3)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,隨著核電荷數(shù)的遞增,簡(jiǎn)單離子半徑逐漸減小,如r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)。(4)同種元素形成的粒子的半徑規(guī)律:簡(jiǎn)單陽(yáng)離子的半徑<原子的半徑<簡(jiǎn)單陰離子的半徑,且簡(jiǎn)單陽(yáng)離子價(jià)

態(tài)越高,半徑越小。如r(Fe3+)<r(Fe2+)<r(Fe);r(Cl)<r(Cl-);r(H+)<r(H)<r(H-)。(5)電子層結(jié)構(gòu)和所帶電荷數(shù)都不同的粒子,一般要找參照物進(jìn)行比較。如比較

Al3+和S2-半徑的大小,可找出與Al3+電子層結(jié)構(gòu)相同,且與S2-所帶電荷數(shù)相同的O2-

來(lái)比較,因?yàn)閞(Al3+)<r(O2-),r(O2-)<r(S2-),故r(Al3+)<r(S2-)。

典例已知短周期元素的離子aA2+、bB+、

D-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則下列敘述正確的是

(

)A.原子半徑:A>B>D>C

B.原子序數(shù):d>c>b>aC.離子半徑:C3->D->B+>A2+

D.單質(zhì)的還原性:A>B解析

四種粒子的電子層結(jié)構(gòu)相同,A、B、C、D在周期表中的相對(duì)位置如下圖:由此可得出A、B、C、D的原子半徑大小為B>A>C>D,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由A、B、C、D

在周期表中的相對(duì)位置,不難判斷出它們的原子序數(shù)的關(guān)系為a>b>d>c,B項(xiàng)錯(cuò)誤;

電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,原子序數(shù)越大,半徑越小,C項(xiàng)正確;A、B位于同一周期,隨

著原子序數(shù)增大,金屬性減弱,單質(zhì)的還原性:B>A,D項(xiàng)錯(cuò)誤。C

1.電離能的變化規(guī)律(1)第一電離能變化規(guī)律

3電離能①每個(gè)周期的第一種元素(氫和堿金屬)的第一電離能最小,最后一種元素(稀有氣體)的第一電離能最大,同周期中從左到右元素的第一電離能呈增大的趨勢(shì)。②同族元素的第一電離能從上到下逐漸減小。(2)逐級(jí)電離能變化規(guī)律①同一原子的逐級(jí)電離能越來(lái)越大元素的一個(gè)基態(tài)的氣態(tài)原子失去一個(gè)電子,變成氣態(tài)基態(tài)正離子后,半徑減

小,原子核對(duì)電子的吸引力增大,所以失去第二個(gè)、第三個(gè)電子更加不易,所需要

的能量依次增大。②當(dāng)某一級(jí)電離能突然變得很大時(shí),說(shuō)明電子的能層發(fā)生了變化,即不同能層中

電離能有很大的差距。下表是鈉、鎂、鋁逐級(jí)失去電子的電離能:元素NaMgAl電離能/(kJ·mol-1)I1496738578I2456214511817I3691277332745I4954310540115752.影響電離能的因素(1)一般來(lái)說(shuō),同一周期的元素原子具有相同的電子層數(shù),從左到右核電荷數(shù)增大,

原子的半徑減小,核對(duì)最外層電子的吸引力增大,失去電子能力減弱,因而第一電

離能呈增大趨勢(shì)。(2)同一主族元素原子電子層數(shù)不同,最外層電子數(shù)相同,從上到下原子半徑增大,

原子核對(duì)最外層電子的吸引力減小,失去電子能力增強(qiáng),因而第一電離能減小。(3)某些元素原子具有全充滿(mǎn)或半充滿(mǎn)的電子排布,穩(wěn)定性較高,如ⅤA族N、P等

元素原子的最外層p軌道為半充滿(mǎn)狀態(tài);0族He的s軌道,Ne、Ar等元素原子的p軌

道為全充滿(mǎn)狀態(tài),均穩(wěn)定,所以它們的第一電離能大于同周期相鄰元素原子。3.電離能的應(yīng)用(1)判斷元素的金屬性與非金屬性強(qiáng)弱一般地,除0族元素外,元素的第一電離能越大,元素的非金屬性越強(qiáng),金屬性越弱;元素的第一電離能越小,元素的非金屬性越弱,金屬性越強(qiáng)。(2)推斷元素的核外電子排布例如,Li的逐級(jí)電離能I1?I2<I3,表明Li原子核外的三個(gè)電子排布在兩個(gè)能層(K、L

能層)上,且最外層上只有一個(gè)電子。(3)判斷主族元素的最高化合價(jià)或價(jià)層電子數(shù)如Na的I1比I2小很多,說(shuō)明失去第一個(gè)電子比失去第二個(gè)電子容易得多,所以

Na容易失去一個(gè)電子形成+1價(jià)離子;Mg的I1和I2相差不多,而I2比I3小很多,所以Mg

容易失去兩個(gè)電子形成+2價(jià)離子;Al的I1、I2、I3相差不多,而I3比I4小很多,所以Al

容易失去三個(gè)電子形成+3價(jià)離子。以上事實(shí)可歸納為,如果

?

,即電離能在In與In+1之間發(fā)生突躍,則元素的原子易形成+n價(jià)離子而不易形成+(n+1)價(jià)離

子。如果是主族元素,則其最外層有n個(gè)電子,最高化合價(jià)為+n價(jià)(O、F除外)。

典例氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量(設(shè)其為E)叫做第一電離能,如圖所示。

試根據(jù)元素在周期表中的位置,分析圖中曲線的變化特點(diǎn),并回答下列問(wèn)題:(1)同主族內(nèi)不同元素的E值變化的特點(diǎn)是

,各周期中E值的這種變化特點(diǎn)體現(xiàn)了元素性質(zhì)的

變化規(guī)律。(2)同周期內(nèi),隨原子序數(shù)增大,E值呈增大趨勢(shì)。但個(gè)別元素的E值出現(xiàn)反?，F(xiàn)

象。試預(yù)測(cè)下列關(guān)系式中正確的是

(填編號(hào))。①E(砷)>E(硒)②E(砷)<E(硒)③E(溴)>E(硒)④E(溴)<E(硒)(3)估計(jì)1mol氣態(tài)Ca原子失去最外層一個(gè)電子所需能量E的范圍:

kJ/mol<E<

kJ/mol。(4)10號(hào)元素E值較大的原因是

。思路點(diǎn)撥

解析

(1)從H、Li、Na、K的數(shù)據(jù)可以看出,同主族元素隨原子序數(shù)的增大,E值

變小。(2)根據(jù)圖像可知,同周期元素E(氮)>E(氧),E(磷)>E(硫),E值出現(xiàn)反常現(xiàn)象。故可

推知第四周期E(砷)>E(硒)。但ⅥA族元素和ⅦA族元素的E值未出現(xiàn)反常,所以E(溴)>E(硒)。(3)根據(jù)同主族、同周期元素第一電離能變化規(guī)律可以推測(cè):E(K)<E(Ca)<E(Mg)。(4)10號(hào)元素是稀有氣體元素氖,該元素原子的最外層已達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。答案

(1)隨著原子序數(shù)增大,E值變小周期性

(2)①③

(3)419738

(4)10

號(hào)元素為氖,該元素原子最外層已達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)歸納總結(jié)核外電子排布對(duì)電離能的影響(1)原子或離子具有全充滿(mǎn)、半充滿(mǎn)、全空的電子排布時(shí),電離能較大。各周期

稀有氣體元素的I1最大,原因是稀有氣體元素的原子各軌道具有全充滿(mǎn)的穩(wěn)定結(jié)

構(gòu)。(2)通常情況下,元素的電離能逐級(jí)增大。因?yàn)殡x子所帶的正電荷越來(lái)越多,離子

半徑越來(lái)越小,所以失去電子越來(lái)越難,需要的能量越來(lái)越高。(3)當(dāng)相鄰電離能突然變大時(shí),說(shuō)明電子的電子層發(fā)生了變化,即同一電子層中電

離能相近,不同電子層中電離能有很大的差距。

1.電負(fù)性變化規(guī)律一般來(lái)說(shuō),同周期從左到右,主族元素的電負(fù)性逐漸變大;同主族元素從上到下,元

素的電負(fù)性逐漸變小。電負(fù)性越大,元素原子對(duì)電子吸引能力越強(qiáng),越容易得電子。4電負(fù)性變化規(guī)律及其應(yīng)用知識(shí)拓展對(duì)角線規(guī)則在元素周期表中,某些主族元素與其右下方的主族元素(如圖所示)的有些性

質(zhì)是相似的,這種相似性被稱(chēng)為對(duì)角線規(guī)則。符合此規(guī)則的三組元素有:Li-Mg、

Be-Al、B-Si,因?yàn)樗鼈兊碾娯?fù)性接近,所以它們對(duì)鍵合電子的吸引力相當(dāng),表現(xiàn)出

的性質(zhì)相似。如Be和Al,二者的電負(fù)性數(shù)值都為1.5,二者的單質(zhì)、氧化物、氫氧

化物都能與強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)。

2.電負(fù)性的應(yīng)用(1)判斷元素的金屬性和非金屬性強(qiáng)弱(2)判斷元素的化合價(jià)①電負(fù)性數(shù)值小的元素在化合物中吸引電子的能力弱,元素的化合價(jià)為正值。②電負(fù)性數(shù)值大的元素在化合物中吸引電子的能力強(qiáng),元素的化合價(jià)為負(fù)值。(3)判斷化學(xué)鍵及化合物類(lèi)型一般地,若兩成鍵元素電負(fù)性差值大于1.7,形成離子鍵,該化合物為離子化合

物;若兩成鍵元素電負(fù)性差值小于1.7,形成共價(jià)鍵,該化合物為共價(jià)化合物。如

HCl中Cl和H的電負(fù)性差值為3.0-2.1=0.9<1.7,故HCl為共價(jià)化合物。

典例元素的電負(fù)性(用χ表示)和元素的化合價(jià)一樣,也是元素的一種性質(zhì)。表格中給出了14種元素的電負(fù)性:已知:兩成鍵元素間電負(fù)性差值大于1.7時(shí),一般形成離子鍵;兩成鍵元素間電負(fù)性

差值小于1.7時(shí),一般形成共價(jià)鍵。(1)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù),可推知元素的電負(fù)性具有的變化規(guī)律是

。元素AlBBeCClFH電負(fù)性1.52.01.52.53.04.02.1元素MgNNaOPKSi電負(fù)性1.23.00.93.52.10.81.8(2)估計(jì)鈣元素的電負(fù)性的取值范圍:

<χ<

。(3)請(qǐng)指出下列化合物中顯正價(jià)的元素。NaH:

、NH3:

、CH4:

、ICl:

。(4)表中符合“對(duì)角線規(guī)則”的元素有Be和

、B和

,它們的性質(zhì)

分別有一定的相似性,原因是

,寫(xiě)出表示Be(OH)2顯兩性的離子方

程式:

。思路點(diǎn)撥

解析

(1)由題給信息可知,一般同周期元素從左到右,元素的電負(fù)性逐漸增大;同

族元素從上到下,元素的電負(fù)性逐漸減小。(2)結(jié)合電負(fù)性變化規(guī)律和元素周期

表知,電負(fù)性大小:K<Ca<Mg,所以Ca的電負(fù)性的取值范圍為0.8<χ<1.2。(3)一般

電負(fù)性小的元素在化合物中顯正價(jià),NaH、NH3、CH4、ICl中電負(fù)性小的元素分

別是Na、H、H、I。(4)“對(duì)角線規(guī)則”是指在元素周期表中某些主族元素與其

右下方的主族元素的有些性質(zhì)相似,其原因是元素的電負(fù)性相近。答案

(1)一般來(lái)說(shuō),同周期元素從左到右,主族元素的電負(fù)性逐漸增大;同主族元

素從上到下,元素的電負(fù)性逐漸減小(2)0.81.2

(3)NaHHI(4)AlSi電負(fù)性相近Be(OH)2+2H+

Be2++2H2O、Be(OH)2+2OH-

Be

+2H2O

宏觀辨識(shí)與微觀探析——新情境下原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的應(yīng)用儲(chǔ)氫材料是一類(lèi)能可逆地吸收和釋放氫氣的材料。最早發(fā)現(xiàn)的是金屬鈀,1體積鈀能溶解幾百體積的氫氣,但鈀很貴,缺少實(shí)用價(jià)值。開(kāi)發(fā)新型儲(chǔ)氫材料是

氫能利用的重要研究方向。配位氫化物儲(chǔ)氫是利用金屬與第ⅢA族元素可與氫形成配位氫化物的性質(zhì)

進(jìn)行儲(chǔ)氫,這些化合物有極高的儲(chǔ)氫容量,因而可作為優(yōu)良的儲(chǔ)氫介質(zhì)。Ti(BH4)3

是一種儲(chǔ)氫材料,可由TiCl4和LiBH4反應(yīng)制得。

問(wèn)題1基態(tài)Ti3+的未成對(duì)電子有幾個(gè)?Li、B、H元素的電負(fù)性由大到小的排列順序是什么?提示

鈦是22號(hào)元素,基態(tài)Ti3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d1,未成對(duì)電子數(shù)為

1;LiBH4中Li和H同主族,Li和B同周期,由元素周期律可知,鋰元素的電負(fù)性最小,B

中硼顯+3價(jià),氫顯-1價(jià),說(shuō)明氫的電負(fù)性比硼大,則電負(fù)性由大到小的排列順序?yàn)镠>B>Li。

問(wèn)題2金屬氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲(chǔ)氫材料。LiH常用做干燥劑,氫氣發(fā)生劑,有機(jī)合成還原劑等。LiH中,Li+和H-誰(shuí)的原子半徑大?提示

Li+和H-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),核電荷數(shù):Li>H,則離子半徑:Li+<H-。

問(wèn)題3某儲(chǔ)氫材料是短周期金屬元素M的氫化物。M的部分電離能如下表所示:M是什么元素?I1/kJ·mol-1I2/kJ·