据原子序数确定某元素在周期表中位置的几种方法
已知原子序数、判断元素在周期表中所处位置(即其所在周期及族的名称),是了解原子的外电子排布情况,及熟悉元素周期表本质和结构的一类较好的练习。解决这类问题,可以用先写出电子排布式,然后用原子的电子构型与周期表的关系来判断;也可以完全从周期表结构的角度来分析问题。
一、电子排布式法
该方法核心在于能熟练地写出该原子的电子排布式,并清楚原子核外电子排布式与周期表的关系。
原子的核外电子排布式与元素周期表的关系,有两点。
一是,最外电子层的层数就是周期数。
另一点是,族数与价电子层的结构及电子数有关。具体的关系为:
当最外层电子有1-6个np电子时,该元素肯定是主族元素。最外层电子数(ns电子数与np电子数之和)为m,则该元素就属于m主族。
当最外层电子无np电子,而只有1-2个ns电子时,则还要根据次外层及倒数第三层的电子数分为五种情况:
次外层为0、2时,该元素肯定是主族元素。最外层电子数(ns电子数)为m,则该元素就属于m主族。
次外层为8个电子,倒数第三层为2、8、18个电子时,该元素也是主族元素。最外层电子数(ns电子数)为m,则该元素就属于m主族。
当次外层为8个电子,倒数第三层电子数多于18电子时(有f电子填充),该元素应属于f区的元素。
当次外层为9-17电子时,价电子数[(n-1)d电子数与ns电子数之和]为m,则m为该元素的副族数(当m=8-10时都属于第Ⅷ族)
当次外层为18电子,最外层电子数为1-2时,最外层电子数(ns电子数)为m,则m就是副族数。
对上述几种情况,可以用表格形式归纳如下:
例1. 第16号元素在周期表中位置
写出电子排布式1s22s22p63s23p4。
最外电子层数是3,该元素在第三周期。
由于最外层有6个电子(2个s电子+4个p电子),该元素一定是主族元素,且位于
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