ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структура периодической системы из "Актуальные вопросы курса неорганической химии" Конфигурация электронной оболочки невозбужденного атома определяется зарядом его ядра. Электроны с одинаковым значением главного квантового числа п образуют квантовый слой близких по размерам облаков. Слои с п=1, 2, 3, 4,. .. обозначают соответственно буквами К, L, М, Ы,. ... По мере удаления от ядра емкость слоев увеличивается и в соответствии со значением 2rt составляет 2 ( =1, слой К), 8 (п = 2, слой Ц, 18 ( = 3, слой М), 32 (п — 4, слой Л/). .. электронов (см. табл. 6). [c.26] Квантовые слои в свою очередь состоят из подслоев, объединяющих электроны с одинаковым значением орбитального квантового числа /, а подслой — из орбиталей на каждой орбитали могут находиться максимум два электрона с противоположными спинами. [c.26] Наиболее устойчиво состояние атома, в котором электроны имеют самую низкую энергию, т. е. находятся в ближайших к ядру слоях. Последовательность энергетических состояний в порядке возрастания энергии орбиталей многоэлектронного атома можно представить в виде следующего ряда 15 25 2р 35 3р 45 3 4р 5л 4 5р б5 5 4/ 6р и т. д. [c.26] Порядок заполнения орбиталей данного подслоя подчиняется правилу Хунда суммарное спиновое число электронов данного подслоя должно быть максимальным. [c.26] Иными словами, орбитали данного подслоя заполняются сначала по одному, затем по второму электрону. Электроны с противоположными спинами на одной и той же орбитали образуют двухэлектронное облако (спариваются), и суммарный спин равен нулю. [c.26] Порядок формирования электронных оболочек атомов можно проследить также по помещенным на форзацах книги вариантам периодической системы элементов Д. И. Менделеева. [c.26] При составлении энергетических схем распределения электронов в атоме пользуются следующими обозначениями горизонтальная черта — орбиталь, стрелка — электрон, направление стрелки — ориентация его спина. [c.26] Таким образом, общее число элементов во 2-м периоде соответствует максимально возможному числу электронов во втором слое атома. [c.27] У последнего элемента 3-го периода — аргона Аг (как и у Ые) завершается заполнение х- и р-орбиталей. Его внешний слой (слой М) представляет собой совокупность четырех двухэлектронных облаков (одного в форме шара, трех других — в форме гантели). У атомов элементов 3-го периода в двух первых квантовых слоях (К и ) повторяется электронная конфигурация атома неона (I я 2я 2р ). На рисунке II по максимумам распределения электронной плотности в атоме аргона можно различить К-, L- и Л1-слои. [c.28] Элементы, в атомах которых заполняются х-орбитали, называются з-элементами, а элементы, в атомах которых заполняются р-орбитали,— р-элементами. [c.28] Элементы, в атомах которых заполняются -орбитали, называются (1-элементами. У -элементов 4-го периода, следовательно, достраивается слой М до 18 электронов. [c.29] После заполнения 3 -opбитaлeй у последующих шести элементов (Оа — Кг) заполняются р-орбитали внешнего слоя. Таким образом, 4-й период начинается двумя х-элементами и заканчивается шестью р-элементами, но в отличие от 2-го и 3-го периодов между 5- и р-элементами располагаются десять -элементов. [c.29] В 5-м периоде заполнение электронных слоев и подслоев происходит, как и в 4-м периоде, а именно у двух первых я-элементов (НЬ и 5г) и шести последних р-элементов (1п - Хе) заполняется внешний слой. Между л- и р-элементами располагаются десять -элементов (V — С(1), у которых заполняются -орбитали предвнеш-него слоя (4 -подслой). [c.29] У следующих за лантаном 14 элементов (Се — Lu) энергетически более выгодно 4/-состояние по сравнению с 5 - o тoяниeм (см. с. 26). Поэтому у этих элементов происходит заполнение 4[-орбиталей (третий снаружи слой). Затем продолжается заполнение 5 -opбитaлeй (Н1 — Н ). И этот период завершается шестью р-элементами (Т1 — Яп). Таким образом, в 6-м периоде, кроме двух ч -элементов, десяти -элементов и шести р-элементов, располагаются еще четырнадцать / элементов. [c.29] В 7-м периоде имеются два х-элемента (Рг и На), за ними следуют -элементы Ас и четырнадцать / элементов (ТЬ — Lг), далее снова -элементы (Ки, N5), элементы 106—110. В противоположность предыдущему периоду 7-й период не завершен. [c.29] Из вышеизложенного можно сделать вывод, что по мере роста заряда ядра периодически повторяются сходные электронные структуры элементов, а следовательно, и повторяются их свойства, зависящие от строения электронной оболочки атомов. [c.29] Существует много вариантов (более 400) изображения периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Наиболее распространены клеточные варианты, а из них — восьми-, восемнадцати-и тридцатидвухклеточные, соответствующие емкости слоев из 8, 18 и 32 электронов. [c.30] Вернуться к основной статье