Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Строение электронных оболочек атомов элементов

Рассмотрим строение электронных обо­лочек атомов элементов главных подгрупп по следующему плану:

1) определить общее число электронов на оболочке (оно равно порядковому номеру элемента в Периодической системе Д. И. Менделеева);

2) определить число электронных слоев (энергетических уровней) в электронной оболочке (оно равно номеру периода);

3) определить число электронов на каждом слое — уровне (на 1-м — не более двух; на 2-м — не более восьми; на внешнем уровне число электронов равно номеру группы для элементов главных подгрупп).

Например, для серы:

S 2e^-8e^-6e^-

Для элементов побочных подгрупп следует учитывать тот факт, что у атомов этих элементов заполняется не внешний слой (на нем, как правило, будут находиться два электрона), а предвнешнего слоя (на них может поместиться не более 10 элект­ронов).

Рассмотрим, например, строение электронной оболоч­ки элемента № 23 — ванадия, расположенного в 4-м периоде, побочной подгруппе V группы Периодической системы Д. И. Менделеева. Следовательно, ядро его ато­ма имеет заряд +23, на электронной оболочке находятся 23 электрона: на первом слое — 2 электрона, на втором слое — 8 электронов, на внешнем, четвертом — 2 s-электрона, как у элемента побочной подгруппы, и ос­тальные 11 электронов — на третьем слое:

Ti 2e^-8e^-11e^-2e^-

Вероятность нахождения электрона рассмат­ривают как электронное облако.S – облако имеет форму шара, р- облако - гантели или объемной восьмерки, а некоторые d-облака — форму листа клевера.

Форма и размеры того или иного электронного облака определяются атомными орбиталями. Как и соответствующие им элек­тронные облака, орбитали обозначают символами s, p, d, f.

В атомах химических элементов первому слою со­ответствует одна s-орбиталь, на которой могут нахо­диться два s-электрона. Второй слой имеет s-орбиталь, запас энергии электронов на ней выше, чем у электронов первого слоя. Кроме того, второй слой имеет три р-орбитали, которым соответствуют гантелеобразные электрон­ные облака одного размера. Они взаимно перпендику­лярны, подобно осям координат х, у, г. Третий слой, помимо одной s- и трех р-орбиталей, имеет пять d-орбиталей.

Каждую орбиталь могут занимать два электрона. Сле­довательно, максимальное число электронов, которые могут поместиться на первом слое, равно 2, на втором слое — 8 (2 — на одной s-орбитали и 6 — на трех р-орбиталях), на третьем слое — 18 (2 — на s-орбитали, 6 — на р-орбитали и 10 — на (d-орбиталях).

В зависимости от того, на какой орбитали находится этот последний электрон, химические элементы можно разделить на семейства: s, р, d и f.

К s-элементам относят элементы главных подгрупп I и II групп Периодической системы Д. И. Менделеева, а также гелий.

К р-элементам относят элементы главных подгрупп III—VIII групп Периодической системы Д. И. Менде­леева.

К d- и f-элементам относят химические элементы побочных подгрупп Периодической системы Д. И. Мен­делеева.

Принадлежность химического элемента к тому или иному электронному семейству можно определить по электронной конфигурации (электронной фор­муле), которая показывает расположение электронов на электронных слоях и орбиталях атомов. Записать такую формулу можно с помощью Периодической системы/

Например, для серы (р-элемент)

1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

Например, для титана (d – элементам)

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²