Строение электронных оболочек атомов и химические свойства элементов

Естественно, что фундаментальный закон химии, открытый Д. И. Менделеевым, — периодический закон—должен найти себе объяснение в закономерности строения атоМов, вскрываемой квантовой механикой. Периодичность в изменении химических свойств элементов при возрастании заряда ядра определяется периодическим повторением у определенных атомов строения внешних электронных оболочек. Легко заметить, что число электронов в последовательности от 5 до ближайшей конфигурации (первый период) или (остальные периоды) равно 2, 8, 8, 18, 32 (табл. 3), т. е. совпадает с числом элементов в периодах системы Д. И. Менделеева и объясняет, почему именно столько элементов содержится в данном периоде. Период начинается элементом, у которого впервые в системе возникает новый квантовый слой, содержащий один л-электрон (щелочной металл), и оканчивается элементом, у которого впервые в этом квантовом слое достраивается шестью электронами -подоболочка (благородные газы). Очевидно, что номер периода )авен главному квантовому числу электронов внешнего слоя. Например, атом натрия, открывающий третий период, и атом аргона, заканчивающий его, имеют конфигурации К 13л и К соответст- [c.60]

Атом удобно представлять состоящим из остова и определенного числа валентных электронов. Под остовом понимается ядро плюс электроны на низших энергетических уровнях, не принимающие участия в химических превращениях. Элементы одной группы отличаются друг от друга своими остовами, но имеют одинаковое число валентных электронов. На размеры атома и его способность терять или приобретать электроны оказывают влияние число заполненных энергетических уровней остова и заряд ядра, но основным фактором, определяющим химические свойства элемента, является строение валентной электронной оболочки его атомов. [c.92]

Гримму 1 °] удалось установить зависимость между способностью ионов изоморфно замеш ать друг друга и их свойствами — зарядом, структурой и величиной. Согласно Гримму, изоморфно замещать друг друга могут те ионы, которые имеют одинаковое число внешних электронов, одинаковый заряд и мало отличающиеся радиусы ионов. Таким образом, сущность химической аналогии элементов изоморфных рядов заключается в близости радиусов их ионов, обладающих одинаковой внешней электронной оболочкой. Необходимо отметить, что известны случаи, когда ионы могут входить в изоморфные ряды, хотя они сильно отличаются по строению внешней электронной оболочки. В этом случае при замене одного иона другим не происходит изменения постоянной решетки, так как различия в числе внешних электронов и в размере радиусов ионов компенсируют друг друга. В дальнейшем Гримм сформулировал следующие три необходимых условия для образования смешанных кристал.чов полярных соединений. [c.325]

Не менее привлекательны и химические свойства элемента № 46. Прежде всего, это единственный металл с предельно заиолненной наружной электронной оболочкой на внешней орбите атома палладия 18 электронов. При таком строении атом просто не может не обладать высочайшей химической стойкостью. Не случайно на палладий при нормальной температуре не действует даже всесокрушающий фтор. [c.271]

Физические и химические свойства. При комнатной темп-ре Р. — газ, состоящий из одноатомных молекул. Спектр Р. аналогичен спектру ксенона и др. элементов нулевой группы. Строение электронной, оболочки атома Р. 6 бр ковалентный радиус 2,14 А энергия ионизации Rn°-<-Rn+10,746 aff. Плотность газа 9,73 г л, жидкого 4,4 г/сл1 (при —62°), твердого 4 г/сж . Т. пл. —71°, т. кип. —62° критич. давление и темп-ра соответственно равны 104,4° и 62,4 атм теплота сублимации 4850 кал г-атом. На холодных поверхностях Р. легко конденсируется в бесцветную фосфоресцирующую жидкость. Твердый Р. светится бриллиантово-голубым светом, В 1 объеме воды при 0° растворяется 0,507 объемов Р., в органич. растворителях растворимость Р. значительно выше. Растворимость Р. в спиртах и жирных к-тах возрастает с увеличением их молекулярных весов. [c.247]

Впоследствии было показано (Г. Си бор г. Актинидные элементы. М., Атом-издат, 1960), что строение периодической системы элементов сложнее. Химические свойства элементов закономерно меняются с изменением электронной оболочки атома, и хотя уран имеет шести валентные соединения, он принадлежит не к VI группе, а к группе тяжелых редкоземельных элементов, аналогов группы элементов от лантана до лютеция. [c.8]

Как известно, атом представляет систему, построенную из положительно заряженного ядра, состоящего в свою очередь из протонов и нейтронов, и электронов, движущихся вокруг этого ядра. Число протонов определяет заряд ядра 2 и общее число электронов в атоме, а сумма протонов и нейтронов ядра с учетом некоторого небольшого дефекта массы, имеющего место при образовании ядер, определяет атомный вес. Поскольку изменение строения и физико-химических свойств элементов происходит в результате периодического изменения строения внешних электронных оболочек с возрастанием заряда ядра, необходимо кратко рассмотреть квантово-механические представления о строении электронных оболочек атомов, лежащие в основе периодической системы элементов Менделеева. [c.13]

Периода-шость. химических, оптических, электрических и магнитных свойств атомов разл шьрс элементов в зависимости от 2 связана со сходным строением внешних электронных оболочек, определяющих эти свойства. Эта периодичность сохраняется и ддя ионов. Теряя один электрон. ато.м по ряд> свойств становится подобным атомам предыдутцей гр тты. [c.25]

Итак, состав ядер атомов различных химических элементов не одинаков, а потому элементы отличаются по атомной массе. И поскольку в состав ядра входят протоны, ядро заряжено положительно. Заряд ядра численно равен порядковому номеру элемента 2. Он определяет число электронов в электронной оболочке атома и ее строение, а тем самым и свойства химического эле.мента. Поэтому положительный заряд ядра, а не ато. шая. масса. является г.мв-ной характеристикой ато.на, а значит, и элемента. На этой [c.31]

Электроны находятся в оболочке атома, и их распределение в ней непосредственно определяет химические и физические свойства элементов. Строение оболочки обусловливает также образование и природу химической связи. Очевидно, что распределение электронов в оболочке зависит от их количества, а так как последнее связано с числом положительных зарядов ядра атома, т. е. протонов, то ядро тоже влияет на свойства атома. Порядковый номер атома в периодической системе совпадает с числом электронов в оболочке незаряженного атома, которые компенсируют заряд ядра если число электронов меньше или больше числа зарядов ядра, то образуется заряженный атом, атом-ион. [c.13]

Атомные ядра являются чрезвычайно прочными образованиями, не изменяющимися при любых химических реакциях. Атом в целом является электрически нейтральной системой, вследствие чего общее число протонов в ядре равно общему числу электронов в электронной оболочке. Это число Z является характеристическим для каждого атома, так как определяет его принадлежность к тому или иному химическому элементу и есть не что иное, как порядковый номер элемента в периодической системе Менделеева. Помимо числа Z, определяющего электрический заряд ядра, атомы характеризуются еще массовым числом Ма, равным числу нуклонов в ядре. Атомы, характеризующиеся одним и тем же числом Z, но разными числами Ма, называются изотопными. Такие атомы имеют идентичные по своему строению и составу электронные оболочки и в силу этого почти неотличимы по своим химическим свойствам. Встречающиеся в природе химические элементы большей частью состоят из разных изотопных атомов, ввиду чего атомные массы элементов не целочисленные. [c.192]

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]

Металличность и неметалличность в значительной степени определяются структурой атома, т. е. зарядом его ядра и особенностями строения электронной оболочки. Как известно, атомы состоят из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженньт< электронов. Между ними действуют две противоположные силы притяжение— между разноименными зарядами и отталкивание— между одноименными. Наличие и взаимодействие этих сил обеспечивает, во-первых, устойчивое существование атома, во-вторых, открывает возможность таких химических реакций, в процессе которых в зависимости от условий I, р и химической природы другого реагента) от атома отделяется или к нему притягивается то или иное количество электронов. Факты показывают, что проявление металлических свойств в простейшем виде связано с отдачей электронов, а неметаллических— с приобретением. Поскольку атом химического элемента способен в принципе как к приему, так и к отдаче валентных электронов, то вполне понятным становится сосуществование в атоме металлических и неме- [c.127]

За прошедшие сто лет были исправлены атомные веса ряда элементов, было открыто более 40 новых элементов и среди них 101-й — менделеевий Md. Все они нашли свое место в периодической системе элементов Менделеева, которая приобрела огромное значение в химии и во всех сопредельных областях знания. С каждым годом она углублялась, непрерывно увеличивая и расширяя свое внутреннее содержание. Периодическая система явилась как бы призмой, через которую можно было рассмотреть в атомном разрезе весь мир. Исключительное значение в понимании периодического закона элементов принадлежит теории строения атомов и прежде всего строению их электронных оболочек. Оказалось, что химические свойства элементов определяются внетнними электронными оболочками, строение которых закономерно периодически возвращается. Характером заполнения оболочек у разных атомов можно было объяснить, например, эффект так называемого лантаноидного сн атия, наблюдаемого не только у группы редких земель, но и у группы актиноидов. [c.205]

Геосферы — обо.лочки земной коры, более или менео однородные по своему составу и образовавшиеся в сравнительно одинаковой физико-химической обстановке. Поэтому все явления, происходящие в геосферах, рассматриваются на основе учения о термодинамич. равновесии, правила фаз и других законов физич. химии с тем или иным приближением — в зависимости от сложности явлений, происходящих в той или иной геосфере, как, напр., в биосфере. Основными параметрами. этих природных равновесий в геосферах являются давление, темп-ра, число фаз, их химич. состав и др. 13 пределах внешних геосфер между геосферами с разной интенсивностью непрерывно идет обмен веществ, миграция химических элементов. Распределение химич. эле-мептов по оболочкам Земли имеет закономерный характер и зависит от физико-химич, свойств самих элементов и образуемых ими соединений, в первую очередь, — от строения внешних. электронных оболочек атомов и ионов, т. с. от ноложеиии элемента в периодической системе Менделеева. Геохымическ1 .я к.гис-сиф1и аци,ч элементов может быть иллюстрирована кривой ато.мных объемов — ркс. 2. [c.423]