第 3 周期:从钠到氩
第 3 周期包含钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯和氩。它在更外一层上重复了第 2 周期的模式,因此每种元素都与它正上方的元素相似。要记住的是,从左边活泼的金属到右边的非金属,性质是逐步变化的。
第三电子层:3s 和 3p 被填充,3d 在等待
这一行的每个原子都有一个氖原子实 1s² 2s² 2p⁶,记作 [Ne]。钠([Ne] 3s¹)和镁([Ne] 3s²)填充 3s 亚层,铝到氩填充 3p,最终为 [Ne] 3s² 3p⁶。
第三电子层还有一个 3d 亚层,可再容纳十个电子,但它的能量比 4s 高。它在这里一直是空的,直到第 4 周期才开始填充,这就是第 3 周期只有八种元素而不是十八种的原因。
从钠到氩,性质如何变化
第一电离能从钠的 5.139 eV 升到氩的 15.76 eV,电负性从钠的 0.93 升到氯的 3.16。第 2 周期中出现过的下降再次出现:铝(5.986 eV)低于镁(7.646 eV),硫(10.36 eV)低于磷(10.487 eV)。
熔点取决于化学键的类型。在金属中熔点不断上升,从钠的 370.94 K 到铝的 933.47 K;在硅处达到峰值 1687 K,因为硅原子形成巨型共价网络;随后在小分子 P₄、S₈ 和 Cl₂ 处下降,直到氩的 83.81 K。氧化物也在变化,从碱性的氧化钠,经过既能与酸又能与碱反应的氧化铝,到磷、硫和氯的酸性氧化物。
在哪里遇到第 3 周期元素
食盐就是氯化钠,氯的化合物用于自来水和游泳池的消毒。铝用于饮料罐和窗框,镁用于轻质合金和明亮的白色照明弹,硅则用于几乎每一块电脑芯片和太阳能电池板。磷是肥料中的重要养分,大部分硫被制成硫酸,这是产量最大的工业化学品之一,氩则在焊接时保护炽热的金属不接触空气。
第 3 周期:沿周期的性质变化
点击列标题可排序。
| 11 | 钠 | Na | 1 | s | 0.93 | 5.139 | 固态 |
| 12 | 镁 | Mg | 2 | s | 1.31 | 7.646 | 固态 |
| 13 | 铝 | Al | 13 | p | 1.61 | 5.986 | 固态 |
| 14 | 硅 | Si | 14 | p | 1.9 | 8.152 | 固态 |
| 15 | 磷 | P | 15 | p | 2.19 | 10.487 | 固态 |
| 16 | 硫 | S | 16 | p | 2.58 | 10.36 | 固态 |
| 17 | 氯 | Cl | 17 | p | 3.16 | 12.968 | 气态 |
| 18 | 氩 | Ar | 18 | p | — | 15.76 | 气态 |