электронов в атоме принято обозначать так:
– сначала цифрой указывается номер слоя;
– затем буквой подуровень;
– сверху справа от буквы число электронов на данном подуровне.
Для правильного изображения электронных конфигураций атомов необходимо соблюдать следующие правила:
– каждый электрон занимает свободную орбиталь с наиболее низкой энергией (принцип минимума энергии);
– с увеличением порядкового номера элемента электроны заполняют орбитали и уровни в порядке возрастания их энергий
– на каждой орбитали максимально может находиться не более двух электронов, причем с противоположными спинами.
Электроны располагаются на орбиталях и уровнях в порядке возрастания их энергий: уровни заполняются от первого к седьмому, а подуровни – в последовательности s-p-d-f. Последовательность возрастания энергии называется шкалой энергии.
Последовательность заполнения электронами орбиталей можно представить следующим рядом:
Примеры электронных формул:
1Н 1s1;
3Li 1s22s1;
6C 1s22s22p2;
7N 1s22s22p3;
9F 1s22s22p5;
10Ne 1s22s22p6;
11Na 1s22s22p63s1;
13Al 1s22s22p63s23p1;
15P 1s22s22p63s23p3;
17Cl 1s22s22p63s23p5;
19K 1s22s22p63s23p64s1.
Орбиталь с минимальной энергией – это s-орбиталь. У атома водорода она занята его единственным электроном.
На одной орбитали могут находиться два электрона, поэтому оба электрона атома гелия размещаются на 1s-орбитали. Электронная оболочка завершена и очень устойчива – это благородный газ.
У элементов второго периода заполняется L-уровень (n = 2), причем сначала орбиталь s-подуровня, а затем три орбитали р-подуровня. Третий электрон в атоме 3Li занимает 2s-орбиталь. Электрон 2s1 намного слабее связан с ядром атома, чем 1s-электроны, поэтому атом лития может его свободно терять, образуя ион лития Li+.
Далее у атомов C, N, F идет заполнение 2р-орбиталей, которое заканчивается у атома Ne.
Начиная с элементов третьего периода у атомов идет заполнение третьего M-уровня (n = 3), состоящего из 3s-, 3p-, 3d-подуровней.
Порядок заполнения электронами энергетических уровней и подуровней теоретически обосновывает периодическую систему элементов Д. И. Менделеева.
Теоретическое обоснование периодического закона
Современная формулировка периодического закона следующая:
свойства атомов химических элементов, а также состав и свойства образуемых ими веществ находятся в периодической зависимости от зарядов атомных ядер.
Сущность закона в свете современных представлений о строении атома
Период представляет
