Элементы химические свойства и расположение электронов в атоме

Атом любого элемента следует рассматривать как систему, способную возбуждаться и переходить в новое состояние, определяемое квантом поглощенной энергии. Это состояние атома создает новое расположение электронов, переход которых на следующий подуровень или уровень означает поглощение энергии, а возвращение в исходное состояние — релаксация — сопровождается выделением энергии. Время жизни возбужденного атома чрезвычайно мало (10 —10 с), однако если атом, находясь в возбужденном состоянии, образует новые связи (вступает в химическое соединение), то в таком случае это состояние атома может сохраняться неопределенно долго. При больших энергиях возбуждения полученное соединение будет иметь свойства окислителя (например, перманганат калия, хлорная кислота и т. д.). [c.54]

Атом следующего элемента периодической системы — лития — имеет уже три электрона. Литий представляет собой металл, по химическим свойствам очень похожий на натрий. Во всех своих соединениях он всегда одновалентен. Следовательно, из трех электронов атома лития один электрон связан с ядром атома значительно слабее и расположен дальше от ядра, чем два другие электрона. Принципиально важно то обстоятельство, что в атоме лития сохраняется устойчивая конфигурация гелия из двух электронов, образующих первую, т. е. ближайшую к атомному ядру электронную оболочку (электронный слой) атома. [c.76]

Затем было рассмотрено строение материи, а именно, было исследовано построение атомов из их основных составных частей, и были рассмотрены свойства электронов, протонов и атомов. Вслед за этим был рассмотрен простейший из атомов—атом водорода. При переходе к более сложным структурам, содержащим много электронов, можно убедиться, как с помощью относительно простых допущений оказалось возможным построить ряды электронных структур, позволяющих объяснить спектры известных до сих пор элементов. Это привело к расположению элементов в таком порядке, который точно соответствует расположению, основанному на их химических свойствах. Даже без детального исследования того вопроса, как можно объяснить химические свойства на основе электронного строения, такое соответствие в сильной степени укрепляет нашу уверенность в правильности химических открытий, в частности в правильности атомных весов, определенных химиками, и в правильности по существу той физической теории, которая привела к этим результатам. Поэтому эта теория может быть с полной уверенностью принята за основу для обсуждения дальнейшего материала. [c.101]

Химические свойства. Хлор является одним из активнейших элементов. Однако химическая активность его меньше, чем фтора. Это объясняется тем, что хлор расположен в третьем периоде периодической системы и недостаюш,ий электрон его атом присоединяет менее энергично, чем атом фтора. На солнечном свету хлор со взрывом реагирует с водородом [c.175]

Электронное строение и типы связей элементов периодической системы - ключ к пониманию Сфуктуры и свойств простых и сложных веществ, образованных эти.ми элементами Два или более атомов располагаются друг около друга так, как это энергетически выгодно. Это справедливо независимо от того, сильно или слабо связана фуппа атомов, содержит эта фуппа лишь несколько или 10 атомов, является расположение атомов упорядоченным (как в кристалле) или неупорядоченным (как в жидкости). Группа ато.мов устойчива тогда и только тогда, когда энергия атомов, расположенных вместе, ниже, чем у отдельных атомов. Единственной физической причиной конкретной кристаллической сфуктуры любого элемента и его модификаций является перекрытие валентных и подвалентных оболочек его атомов, приводящее к образованшо определенных межатомных связей. Число протяженность и симмефия орбиталей атомов данного конкретного элемента полностью определяют число, длину, ориентиров и энергию межатомных связей, образующихся в результате перекрытия этих орбита-лей, а следовательно, размещение атомов в пространстве, т е. кристаллическую структуру, основные физико-химические свойства элемента. [c.30]

Из изложенного видно, что в периодической системе к одной подгруппе принадлежат всегда те элементы, у которых в наружном электронном слое атомов содержится одинаковое число элек-. тронов. В этом заключается причина того, что их химические свойства аналогичны. В последовательном ряду элементов, расположенных по величине заряда ядра их атомов, по мере усложнения ато.ма и возникновения новых электронных слоев периодически повторяются элементы, атомы которых содержат одинаковое. число электронов в наружном слое. Это и является причиной периодичности в свойствах элементов. Усложнения этой периодичности, заключающиеся в образовании побочных подгрупп и своеобразной группы лантаноидов, объясняется, как мы видели, усложнениями в последовательности заполнения различных электронных подгрупп. [c.82]

Кроме длины и энергии важными характеристиками химической связи являются насыщаемость и направленность. Однако эти свойства присущи лишь ковалентной связи. Ионная связь, природа которой обусловлена ненасыщенным и пространственно симметричным электростатическим полем центрального иона, ненасыщена и не имеет какого-либо определенного направления. Насыщаемость ковалентной связи выражается в ограничении числа валентных связей, которые может дать данный атом. Например, азот притягивает три атома водорода с образованием молекул ЫНз, молекул же МН4, ЫН5 и т. д. не существует. Согласно квантово-механическим соображениям в образовании связи могут участвовать только неспаренные электроны атома число их определяет валентность элемента. В простых случаях число неспаренных электронов в атоме находится с помощью принципа Паули и правила Гунда, в более сложных рассматривается возможность гибридизации волновых функций. Направленность связей объясняет стереохимию молекул, которая начала развиваться после того как Ле-Бель и Вант-Гофф (1874) выдвинули важнейший тезис о тетраэдрическом расположении валентностей углерода. [c.18]

Фуллерены представляют собой кристаллические вещества черного цвета с металлическим блеском, обладающие полупроводниковыми свойствами. По пластичности они близки к графиту. В отличие от других аллотропных модификаций углерода кристаллы фуллеренов состоят не из атомов, а из молекул. Молекулы обычно имеют шарообразную форму или форму мяча для регби. В них всегда содержится четное число атомов углерода 60, 70, 72 и т. д., объединенных в пяти- и шестиугольники с общими ребрами (рис 18.2). Внутри молекулы полые. Электронные орбитали атомов углерода в фуллеренах находятся в состоянии 8р2-гибридизации. Каждый атом, как и в графите, связан с тремя другими, но располагаются они не на плоскости, а на поверхности, близкой к сферической. В фуллеренах все связи между атомами углерода насыщены за счет их взаимодействия друг с другом, в то время как атомы углерода, расположенные на поверхности алмаза, по краям слоев графита и в концах цепей карбина насыщают свои связи, направленные наружу из объема, за счет взаимодействия с атомами других химических элементов, например, водорода или кислорода. Первоначально фуллерены были получены испарением графита под действием лазерного импульса в атмосфере благородного газа гелия, позднее их обнаружили в природе, например, в составе минерала шунгита. [c.338]