برای حل روندهای تناوبی کنکور فقط فلش حفظ نکن؛ دو عامل را مقایسه کن: تعداد لایه‌های اشغال‌شده و بار مؤثر هسته بر الکترون ظرفیت. در یک دوره، افزایش جاذبه مؤثر معمولاً شعاع را کم و انرژی یونش و الکترونگاتیوی را زیاد می‌کند. در یک گروه، اضافه‌شدن لایه و افزایش پوششی معمولاً شعاع را بزرگ‌تر و جداکردن الکترون را آسان‌تر می‌کند. برای یون‌ها و استثناهای انرژی یونش باید آرایش الکترونی را نیز وارد تحلیل کنی.
منطق روندهای تناوبی کنکور؛ لایه و بار مؤثر هسته
پوششی الکترون‌های درونی باعث می‌شود الکترون ظرفیت تمام بار مثبت هسته را حس نکند. مقدار خالص این جاذبه را به‌صورت کیفی بار مؤثر هسته می‌نامیم. در حرکت از چپ به راست یک دوره، تعداد پروتون‌ها زیاد می‌شود اما الکترون جدید معمولاً به همان لایه اصلی می‌رود؛ بنابراین جاذبه مؤثر افزایش می‌یابد.
در حرکت رو به پایین یک گروه، یک لایه اصلی تازه اضافه می‌شود. فاصله الکترون ظرفیت از هسته و اثر پوششی بیشتر می‌شود و معمولاً بر افزایش تعداد پروتون‌ها غلبه می‌کند. همین دو ایده منشأ بیشتر فلش‌های جدول‌اند.
روند شعاع اتمی و روش مقایسه
شعاع اتمی در یک دوره عموماً از چپ به راست کاهش و در یک گروه از بالا به پایین افزایش می‌یابد. برای دو عنصر هم‌دوره، عنصری که سمت راست‌تر است معمولاً کوچک‌تر است؛ برای دو عنصر هم‌گروه، عنصر پایین‌تر بزرگ‌تر خواهد بود.
اگر عناصر هم‌دوره و هم‌گروه نیستند، فقط یک فلش نکش. تعداد لایه را ابتدا بررسی کن و سپس جایگاه افقی را بسنج. در سؤال‌های نزدیک و مرزی، آرایش الکترونی و داده خود سؤال بر یک قاعده بیش‌ازحد ساده مقدم است.
شعاع کاتیون، آنیون و گونه‌های هم‌الکترون
کاتیون از اتم خنثی متناظر کوچک‌تر و آنیون بزرگ‌تر است. از دست‌دادن الکترون، دافعه الکترونی را کم می‌کند و گاهی یک لایه کامل حذف می‌شود؛ گرفتن الکترون دافعه را افزایش می‌دهد.
در مجموعه هم‌الکترون مانند O²⁻، F⁻، Ne، Na⁺ و Mg²⁺ همه ۱۰ الکترون دارند. گونه‌ای که پروتون بیشتری دارد الکترون‌های یکسان را قوی‌تر می‌کشد و شعاع کوچک‌تری دارد؛ بنابراین ترتیب شعاع از O²⁻ به Mg²⁺ کاهش می‌یابد.
- کاتیون کوچک‌تر از اتم خود است
- آنیون بزرگ‌تر از اتم خود است
- در گونه‌های هم‌الکترون، پروتون بیشتر یعنی شعاع کمتر
انرژی یونش و استثناهای مهم آن
انرژی یونش نخست انرژی لازم برای جداکردن یک الکترون از اتم گازی است. هرچه الکترون ظرفیت به هسته نزدیک‌تر و جاذبه مؤثر قوی‌تر باشد، انرژی یونش معمولاً بیشتر است؛ پس روند کلی آن در دوره افزایشی و در گروه کاهشی است.
استثناها از آرایش زیرلایه‌ای می‌آیند. جداشدن الکترون از زیرلایه p که نسبت به s همان لایه انرژی بالاتری دارد می‌تواند آسان‌تر باشد؛ همچنین جفت‌شدن دو الکترون در یک اوربیتال p دافعه ایجاد می‌کند. به همین دلیل مقایسه Be/B و N/O باید با آرایش الکترونی انجام شود، نه فقط موقعیت جدول.
الکترونگاتیوی و واکنش‌پذیری فلز و نافلز
الکترونگاتیوی توان نسبی یک اتم در کشیدن الکترون‌های پیوند است و عموماً به سمت راست و بالای جدول افزایش می‌یابد. فلوئور بیشترین مقدار را دارد. برای گازهای نجیب معمولاً در سطح دبیرستان مقدار معمول الکترونگاتیوی در نظر گرفته نمی‌شود.
واکنش‌پذیری فلزهای گروه ۱ با پایین‌رفتن در گروه بیشتر می‌شود، چون الکترون ظرفیت آسان‌تر جدا می‌شود. در هالوژن‌ها روند ساده برعکس است: توان گرفتن الکترون و خاصیت اکسندگی معمولاً رو به پایین کاهش می‌یابد. پس «واکنش‌پذیری» را بدون مشخص‌کردن فلز یا نافلز با یک فلش واحد بیان نکن.
مثال ترکیبی و چک‌لیست حل تست
برای مرتب‌کردن Na، Mg و Al از نظر شعاع، هر سه در دوره سوم‌اند؛ با افزایش بار مؤثر از چپ به راست، شعاع به صورت Na>Mg>Al کاهش می‌یابد. برای مقایسه انرژی یونش Mg و Al، قاعده کلی کافی نیست: الکترون جداشونده Al در 3p و الکترون Mg در 3s پر است، پس انرژی یونش نخست Mg می‌تواند بیشتر باشد.
مسیر حل: نوع خاصیت را تعیین کن؛ تعداد لایه را بسنج؛ جایگاه افقی و بار مؤثر را مقایسه کن؛ برای یون‌ها تعداد الکترون را بنویس؛ و برای انرژی یونش آرایش زیرلایه آخر را کنترل کن.
- نوع خاصیت را مشخص کن
- دوره و گروه را جدا بررسی کن
- اتم و یون را مخلوط نکن
- هم‌الکترون‌ها را با تعداد پروتون مرتب کن
- استثنای انرژی یونش را با آرایش توضیح بده
روندهای تناوبی نتیجه رقابت جاذبه مؤثر هسته با فاصله و پوششی‌اند. در دوره معمولاً شعاع کم و انرژی یونش و الکترونگاتیوی زیاد می‌شود؛ در گروه روند کلی برعکس است. برای یون‌های هم‌الکترون، تعداد پروتون و برای استثناهای انرژی یونش، آرایش زیرلایه‌ای را معیار قرار بده.