F f f f f

Учитывая изложенное рассмотрим электронную структуру элементов периодической системы.

1 период. K -слой представлен одной s -орбиталью.

Водород Н (1 s ¹) единственный электрон находится на самом низком из возможных энергетических уровней.

Гелий He (1 s ²) K- слой полностью застроен, завершает построение первого периода системы элементов.

2 период. Во внешнем L -слое имеются s и p -орбитали, на которых может разместиться 8 электронов.

Литий Li (1 s ²2 s ¹) Бериллий Be (1 s ²2 s ²)

2 2 2

1 1 1

Бор (1 s ²2 s ²2 p ¹ Углерод C

2 2

Аналогично застраиваются электронные орбитали азота N, кислорода O, фтора F. У неона Ne L -слой окончательно застраивается.

3 период. В третьем периоде порядок заполнения s и p -орбиталей нового M -слоя аналогичен рассмотренному во втором периоде. В отличие от L -слоя M -слой имеет d -орбитали. Однако в третьем периоде они не заполняются, поскольку раньше в соответствие правилу Клечковского должен быть заполнен 4 s подуровень, который заполняется в 4-м периоде. Во 2-м и 3-м периодах наружный слой заполняется до 8 электронов.

4 период. Заполняется 4 s -орбиталь, затем заполняются 3 d -орбитали предшествующего M -слоя и 4 p -орбитали N -слоя. При заполнении d -подуровня у хрома и меди имеет место так называемый провал или проскок электрона, заключающийся в том, что d -подуровень пополняется сразу двумя электронами, одним очередным и другим, захваченным с s -подуровня.

5 период. Этот период, как и четвертый, содержит два s -, десять d - и шесть p -элементов. Слои заполняются электронами в той же последовательности, что и у атомов элементов 4-го периода. Различие только в том, что появляется новый O -слой, являющийся наружным, а N -слой становится предшествующим. Порядок заполнения соответствует формуле: 5 s² 4 d ¹⁰5 p ⁶. Имеет место большее количество электронных проскоков (провалов), чем в 4-м периоде. Электронные проскоки при заполнении d -подуровня наблюдаются для ниобия, молибдена, рутения, родия, серебра и палладия (двойной проскок). N -слой не застроен до конца за счет электронов f -подуровня. Согласно правилу Клечковского f -подуровень застраивается в 6 периоде. Завершается период инертным газом ксеноном.

6 период. Заполняется 6 s -орбиталь, затем заполняется один электрон на 5 d -подуровне, затем заполняется 4 f -подуровень четырнадцатью электронами. Эти 14 элементов от церия до лютеция принадлежат к элементам f -семейства и имеют практически одинаковые два наружных слоя (n= 5 и n =6). Эти элементы известны под названием лантаноидов, все они являются металлами и близки друг к другу по свойствам. После заполнения 4 f -подуровня продолжает заполняться оставшимися 9 электронами 5 d -подуровень и последним заполняется подуровень 6 p наружного P -слоя. У f -элементов имеют место проскоки электронов, однако они осуществляются не с наружного слоя на предшествующий, а со второго снаружи слоя на третий (элементы церий и тербий). У d -элементов 6 периода проскоки имеют место у платины и золота.

7 период. Этот период не закончен и содержит 20 элементов, вписанных в таблицу. В нем отсутствуют элементы конца периода. Последовательность заполнения электронами слоев аналогична 6 периоду.

В любом из рассмотренных периодов, за исключением первого, наружный слой последовательно заполняется от 1 до 8 электронов. В первом периоде наружный слой заполняется двумя электронами. Следовательно в каждом периоде сохраняется принцип периодичности заполнения электронами наружного слоя.

Периодическое повторение конфигурации ns ¹ →ns ² np ⁶ наружного слоя обусловливает периодическую изменяемость химических и физических свойств элементов и их соединений.

Дата добавления: 2014-01-13