ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Периодическая система и электронные структуры атомов из "Неорганическая химия" У элементов IV и V периодов, начиная с третьего, происходит достройка в атомах подстилающего слоя до 8, и только после этого заканчивается построение наружного слоя до восьми. Следовательно, в атомах первых двух и последних шести элементов больших периодов очередные электроны размещаются, как и в атомах элементов малых периодов, в наружном слое, а это и обусловливает химическое сходство между этими элементами в пределах той или иной группы. [c.105] В атомах элементов VI и VII периодов построение электронных слоев идет еще сложнее, чем в двух предыдущих. В них, начиная со щелочных металлов, происходит достраивание наружного электронного слоя до двух электронов (атомы элементов Сз и Ва, Рг и Ка). В атомах третьих элементов этих периодов (Ьа и Ас) очередной электрон размещается в подстилающем электронном слое, а затем в атомах следующих за ними элементов происходит достройка третьего снаружи электронного слоя. В шестом периоде этот слой достраивается до 32 электронов. У атомов последнего из лантаноидов — лютеция Ьи в третьем снаружи слое 32 электрона. Начиная с атомов гафния Н1 и кончая атомами золота Аи происходит достройка подстилающего электронного слоя до 18, и с элемента ртути Н5 заканчивается заполнение наружного электронного слоя в атомах до 8. [c.105] Теперь остановимся на вопросе, почему в том или ином электронном слое атома разместится только определенное число электронов. [c.106] В 1925 г. швейцарский физик В. Паули выдвинул принцип, согласно которому в одном атоме нет электронов, похожих друг на друга во всех отношениях, то есть имеющих одинаковые значения квантовых чисел п, к, ти в. (Правило запрета Паули.) Для объяснения этого принципа удобно пользоваться понятием об азимутальном квантовом числе. [c.106] Исходя из принципа Паули, рассмотрим, сколько максимально электронов может быть на том или ином энергетическом уровне или в том или ином электронном слое. В первом слое электроны имеют главное квантовое число /г = 1. Тогда азимутальное квантовое число/=п — 1 = 0и магнитное квантовое число т = 0. [c.106] При такой характеристике может быть один электрон. Всего в первом электронном слое (слой К) — два электрона, отличающихся друг от друга спинами. [c.106] Во втором электронном слое (слой Ь) может быть 8 электронов. Электроны этого слоя характеризуются главным квантовым числом п = 2 и азимутальными квантовыми числами / = 1 и / = 0. [c.106] При значении т = 0и5= +1/2 и — 1/2 может быть два электрона. При значениях п = 2, 1=1ит = — 1,0, 1 может быть три электрона. К тому же электроны с данными характеристиками различаются спинами, а поэтому всего электронов при I = 1 может быть не три, а шесть. Следовательно, в электронном слое L у атомов различных элементов различное число электронов. [c.106] Электроны с азимутальным квантовым числом / = О находятся на подуровне 5, с / = 1 — на подуровне р (рис. 44), с / = 2 — на подуровне и с / = 3 — на подуровне f. Максимальное число электронов на том или ином подуровне равно удвоенному значению/п. Например, при значениях п = 4, I = 3 и т — — 3 — 2 — 1 0 1 2 3 на подуровне / может быть не более 14 электронов. В таблице 13 приводятся данные о расположении электронов в атомах по подуровням. [c.109] Из таблицы видно, что электроны размещаются на подуровне 8 у атомов первых двух и на подуровне р у атомов последних шести элементов как малых, так и больших периодов. Размещение десяти электронов на подуровне й происходит у атомов больших периодов, находящихся между первыми двумя и последними шестью элементами, за исключением лантаноидов и актиноидов, у которых очередные электроны размещаются в атомах на подуровнях/. Положение электронов в атомах принято записывать в виде кратких формул. Составляются они следующим образом. Сначала пишут цифру, указывающую номер квантового слоя, а за ней — букву, обозначающую энергетический подуровень и показатель к ней — число электронов на этом подуровне у атома данного элемента. [c.109] Например, электронное состояние атома натрия 1х 25 2р Зз показывает, что в атоме этого элемента в первом и во втором слоях на подуровне 8 находится по два электрона, на подуровне р второго слоя — 6 электронов и в третьем слое на подуровне 5 — один электрон. [c.109] Вернуться к основной статье