反応性
周期表の元素は、さまざまな傾向を示しています。これらの傾向は、物理的性質と化学的性質の 2 つに大別されます。周期表のグループ内で周期を移動したり下に移動したりすると、元素の物理的および化学的特性には多くの観察可能なパターンがあります。
いくつかの要素のように、他の要素との結合を形成するためにより親和性を示すものもあれば、親和性を示さないものもあります.しかし、なぜそれが起こるのですか？そして、この親和性は何ですか？周期表で反応性はどのように変化しますか?
このセクションでは、周期表における元素の反応性と傾向について説明します。
反応性とは?
一般に、反応性の定義は、物質が別の物質と混合されたときに化学変化を示す程度です。これは、物質が他の物質とどの程度反応するかを測定するものです。化学変化とその反応速度に関する科学的研究は、反応性定義の別の形式です。
化学における反応性
化学における反応性とは、化学物質が時間内に化学反応を起こす速度を指します。化学反応中に電子を獲得または失う元素の相対的な傾向です。
純粋な化合物では、反応性はサンプルの物理的特性によって制御されます。混合物では、その中に存在する原子の化学的性質に依存します.
化学における反応性は、物質が化学変化をどの程度自発的に経験するかを測定します。この変化は、同じ分子内であろうと、異なる原子または分子内であろうと、同じ分子間で発生する可能性があります。一般に、この変化はプロセス中のエネルギーの損失に続きます。
F、N、O、Na、K などの反応性の高い元素は、化学プロセス中に激しく反応する可能性があります。場合によっては、爆発的な反応を引き起こす可能性があり、化学的に非常に反応的です.したがって、反応性とは何かという質問に答えるために、原子が他の物質と反応する可能性または活発さを表すことができます.
反応性が依存する要因
化学反応性、または単に反応性は、多くの要因に依存します。それらのいくつかを以下で説明します:
<オール>原子のサイズは、一般に、外殻電子と原子核の間の距離、つまり原子の半径と見なされます。
原子半径が大きいほど、元素の反応性は低くなります。これは、電子が原子核から離れていると、原子の電子密度が低くなるためです。その結果、他の元素と反応する親和性が低くなります。または、他の原子と反応するには、より多くの熱エネルギーを提供する必要があると言えます.
- 気温:
化学反応に利用できるエネルギーは、温度を上げることで増加し、通常は起こりやすくなります。
反応温度を上げると、電子はより頻繁に振動し始め、他の原子の電子と衝突しやすくなります。その結果、分子の活性化エネルギーが拡大し、結合または反応性を形成する可能性が高くなります。
- 核電荷:
原子核内の陽子が多いほど、原子核と外殻電子の間の引力が大きくなります。したがって、より大きな反応性が低下します.
原子核の正電荷が増加すると、原子核と価電子殻電子の間の核引力が強くなります。その結果、最外殻電子をより便利に自分自身に引き寄せます。これは、原子のサイズが小さくなることを意味するため、電子を失い、結合を形成しにくくなります。したがって、核の正電荷が増加すると、反応性が低下します。負電荷の場合、この順序が逆になります。
- 電子シールド:
電子保護 (またはシールド) は、内殻電子の存在により、価電子殻電子が原子核に引き寄せられるのをブロックします。原子内の遮蔽電子が増加すると、反応性が低下します。
電子は負電荷を構成します。そのため、内殻の電子が外殻の電子を押し返します。この斥力は、外側の電子と原子核の間の引力を弱めます。その結果、別の種から電子を捕獲するための核引力が減少するため、反応性が低下します。
元素の反応性の傾向
一般に、すべての化学的および物理的特性は、元素の電子配置を表します。電子配置は元素ごとに異なるため、イオン半径や原子半径、イオン化エンタルピー、電子親和力、電気陰性度などの基本的な特性間の関係も異なります。
<オール>グループに沿って移動すると、原子のイオン半径と原子半径が増加します。その結果、反応性が高まります。グループを下に移動する間、外殻の電子の数は同じままです。しかし、同じ原子グループのシェルの数は徐々に増加しています。したがって、価電子に対する電子遮蔽が少なくなり、高い反応性を示すことができます。
周期に沿って移動している間、原子またはイオン半径は減少します。電子は同じ原子価殻に入り、原子核への引力を強めます。したがって、最も外側の殻が原子核の近くに引き寄せられ、原子の半径が減少します。また、原子の反応性を高める電子密度の増加もあります。したがって、期間をまたぐと反応性が高まります。
- イオン化エネルギー:
イオン化エネルギーは、最外殻から電子を引き抜くのに必要なエネルギー量です。
上から下、つまりグループに沿って移動すると、原子核と原子価殻の間の距離が増加し、両方の間の引力が減少します。したがって、原子の非常に遠い原子価殻から電子を引き抜くのに必要なエネルギーが少なくなるため、イオン化エネルギーは減少します。
周期に沿って移動すると、原子の電子密度が増加し、サイズが縮小します。その結果、価電子殻から電子を取り除くために、多くのイオン化エネルギーを適用する必要があります.
- 電子親和力:
電子親和力は、気体状態の電子が中性原子に適用されて陰イオンを形成するときのエネルギーの変化量です。
グループを下に移動すると、元素の電子親和力が減少します。これは、原子のサイズが大きくなるにつれて、価電子が原子核から遠ざかるためです。したがって、それらの間の魅力は減少します。したがって、原子価殻から電子を引き抜くことは容易になります。
周期に沿って移動すると、電子親和力の量が増加します。これは、原子核と原子価殻の間の引力が増加するためです。その結果、より安定した原子から電子を取り除くことは困難です。
- 電気陰性度:
原子が共有電子対を引き寄せる可能性は、電気陰性度と呼ばれます。
グループを下に移動すると、原子の電気陰性度が減少します。それは、価電子殻の数が増えて、価電子と原子核の間の引力が減少するためです。したがって、他の原子から電子を引き寄せる傾向が減少します。
周期を移動すると、原子の電気陰性度が増加します。これは、原子核と価電子殻電子の間の引力が増加するためです。その結果、原子半径が減少します。したがって、他の原子から電子を引き寄せる傾向が強まります。
まとめ
化学反応性は、周期表の 2 つの期間の両端で最も高く、周期表の中央で最も低くなります。周期の左端の反応性は、電子を失う単純さ、またはイオン化エンタルピーが低いためです。反応性の高い元素は、自然界には自由な状態では存在しません。それらは通常、結合された形で発生します。
上記の議論から、あなたは化学の反応性に精通しています。
よくある質問
Q1. 分子の化学反応性を決定する要因は何ですか?
答え: 元素は他の物質と反応して安定します。そして、安定性は、原子価シェルを満たしたときにのみ得られます。したがって、要素がどれだけスムーズにこれをもたらすことができるかによって、その反応性が計算されます。安定した外殻を形成するこの適性は、さまざまな要因に依存します。
たとえば、グループ IA の金属 (Li、Na、K、および下の列) では、すべての元素が最終殻に 1 つの電子を持っているため、外側の殻を埋める最も簡単な方法は、その 1 つの電子を放棄することです。
グループを下に移動すると、原子は大きくなります。そして、より大きな原子は、その 1 つの電子をしっかりと保持しません。したがって、このグループの反応性の順序は、Li
答え: 反応性と極性は互いに正比例します。極性が高いほど、反応性が高くなります。ただし、場合によっては、化合物は非常に極性がありますが、HF の場合のようにあまり反応しない場合があります。反応はしばしば反応条件に依存します。たとえば、
答え: 大気中には、化学で化学的に反応する元素がいくつかあります。すべての中で最も反応性が高いのは酸素です。腐食性、毒性があり、新生児の失明を引き起こす可能性があります。約 5 PSI を超える高い酸素分圧に慢性的にさらされると、成人にとって有毒です。
その他の反応性ガスは次のとおりです。
答え: 化学反応には、原子価殻に存在する電子の移動または共有が含まれます。原子に存在する電子の総数は、殻または軌道に分布しています。そして原子価殻に存在する電子は、原子によって作られる化学結合の性質を決定します.したがって、電子は反応性を決定します。Q2. 分子の極性は化合物の反応性にどのように影響しますか?
Q3. 大気中で化学的に反応する元素は何ですか?
Q4. 電子はどのように反応性を決定するのですか?
