Глава 2. Изменение в группе радиуса атомов и ионов, потенциала ионизации.

Атомный радиус - характеристика атома, позволяющая приближённо оценивать межатомные (межъядерные) расстояния в молекулах и кристаллах. T. к. атомы не имеют чётких границ, при введении понятия атомного радиуса подразумевают, что 90-98% электронной плотности атома заключено в сфере этого радиуса. Атомные радиусы имеют порядок 0,1 HM, однако даже небольшие различия в их значениях могут определять структуру построенных из них кристаллов, сказываются на равновесной геометрии молекул и т. д. Для мн. задач кратчайшие расстояния между атомами в молекулах и конденсированных средах можно считать суммой их атомные радиусы, однако такая аддитивность весьма приближённа и выполняется не во всех случаях. В зависимости от того, какие силы действуют между атомами различают металлические, ионные, ковалентные и ван-дер-ваальсовы атомные радиусы.

Согласно периодическому закону Д.И.Менделеева изменение радиусов атомов элемента меняется периодически, увеличиваясь при движении по группе. Так у азота атомный радиус составляет 0,07 нм, фосфор-0,11 нм, мышьяк-0,121 нм, сурьма-0,161 нм и у висмута-0,181 нм.

Потенциал ионизации

Потенциал ионизации атома - минимальная разность потенциалов U, к-рую должен пройти электрон в ускоряющем электрическом  поле, чтобы приобрести кинетическую энергию, достаточную для ионизации атома.

Соответственно различаю второй, третий и т.д. потенциалы ионизации.

Первый потенциал ионизации атома - та работа, которую надо затратить  для удаления первого электрона из атома.

Чаще употребляемое понятие - энергия ионизации E. Это минимальная энергия, которую надо затратить для удаления электрона из атома.

Потенциал ионизации U тесно связан с энергией ионизации соотношением:

E=Ue,

где е- элементарный электрический  заряд.

Энергия ионизации атома является внутренним свойством частицы и не зависит от способа ионизации, тогда как потенциал ионизации, можно сказать,- характеристика исторически первого метода ионизации.

Энергия ионизации атома, выраженная в эВ (электрон-вольтах), численно совпадает с потенциалом ионизации атома, выраженным в В (вольтах).

Потенциал ионизации атомов

№ пор.	Элемент	Потенциал ионизации
7	N	14.48
15	P	10.3
33	As	9.96
51	Sb	8.35
83	Bi	7.25

Таким образом, потенциал ионизации уменьшается по группе, т.е с увеличение порядкового номера, радиуса атома работа, необходимая для удаления электрона, уменьшается.

Глава 3.Сравнение химических свойств простых веществ.

Изменение свойств элементов по мере увеличения атом­ного радиуса (сверху вниз по подгруппе) происходит го­раздо более резко, чем в главных подгруппах VII и VI групп. Первые два элемента (азот и фосфор) являются типичными неметаллами, мышьяк уже проявляет при­знаки металличности, значительно усиливающиеся у сурь­мы и висмута, которые принадлежат к металлам. Эти различия проявляются как в свойствах простых веществ, образуемых элементами, так и в свойствах сложных ве­ществ, прежде всего оксидов и гидроксидов.

Химические свойства элементов V-Aгруппы