简述元素光谱性质与元素周期表之间的关系

Question

简述元素光谱性质与元素周期表之间的关系

Answer 1

就如同元素的物理性质和化学性质一样,元素的光谱学性质在元素周期表中,也相应地呈现周期性变化：
对于同一周期的元素来说,随着原子序数的增大外层价电子数将逐渐增加.因此,光谱越复杂,它的谱线强度也就会逐步减弱.
对于主族元素来说,大部分元素的外层、次外层均为s、p电子排列方式,因此,它们的谱线数目越少,谱线强度越大.对于同一主族元素,由于它们的外层电子数相同,电子排列相似,因此光谱性质也很相似
对于副族元素来说,内层d电子数已经饱和的元素,例如铜、银、金、锌、镉、汞等,由于外层s电子排列,谱线简单而且强度较大；而对于d电子数尚未饱和的铁、钨等元素,因为具有外层d电子排列,谱线较复杂,强度也越弱.
对于同一周期的元素来说,原子序数越大,那么第一共振电位及电离电位就越高,相应的第一共振线波长也就越短.对于同一主族元素来说,原子序数越大,第一共振电位及电离电位越低,相应的第一共振波长也就越长.探究其原因,可以从价电子的状态来解释：价电子离原子核越远,数目越少,受到原子核的作用就越小,对应的第一共振电位和电离电位越小,第一共振线波长越长.反之,价电子离原子核越近,数目越多,受到原子核的作用越大,相应的第一共振电位和电离电位越大,第一共振线波长越短.
对于同一元素的离子和原子,因为外层价电子数目不同,所以它们的离子光谱和原子光谱也不同.而对于z+n的n级李子和原子序数为z的原子,外层价电子数及排列相同,它们的光谱则很相似.例如碳的三级离子光谱、硼的二级离子光谱和铍的一级离子光谱均和锂的原子光谱相似.
参考材料：
《仪器分析考研指导——考点、题库、精解》、2011年七月、第一版