Первый период состоит всего из двух элементов: H и He.
Второй и 3-й периоды содержат по 8 элементов. У элементов 2-го периода заполняется слой L (n = 2): сначала 2s-орбитали, а потом последовательно три 2p-орбитали. В атоме неона достигается максимально возможное число электронов на втором квантовом слое.
Таким образом, общее число элементов во втором периоде соответствует максимально возможному числу электронов 2n2 = 8.
У элементов третьего периода заполняется M-слой (n = 3),состоящий из 3s-, 3p- и 3d-орбиталей. Как и во втором периоде, у двух первых элементов ( Na и Mg ) заполняются s-орбитали, у шести последних (от Al до Ar) - p- орбитали, например:
У последнего элемента 3-го периода - аргона Ar (как и у Ne ) завершается заполнение s- и p-орбиталей. Его внешний слой (M-слой) представляет собой совокупность четырех двухэлектронных облаков (одного в форме шара, трех других в форме гантели). У атомов элементов 3-периода в двух первых квантовых слоях (K и L) повторяется электронная конфигурация атома неона (1s22s22p6). На рисунке 11 по максимумам распределения электронной плотности в атоме аргона можно различить K-, L- и M-слои.
Элементы, в атомах которых идёт заполнение s-орбиталей, называются s-элементами, а элементы, в атомах которых заполняются p-орбитали, - p- элементами.
Элементы больших периодов. Периоды 4-й и 5-й содержат по 18 элементов. У атомов элементов 4-го периода начинает заполняться
4s-орбиталь слоя N ( n=4 ). Появление электрона в 4s-состоянии при наличии свободных 3d-орбиталей обуславливается экранированием (заслонением) ядра плотным и симметричным электронным слоем 3s23p6. В связи с отталкиванием от этого слоя для 19-го электрона атома калия и 20-го электрона атома кальция оказывается энергетически выгодным 4s-состояние:
19K 1s22s22p63s23p64s и 20Ca 1s22s22p63s23p64s2
При дальнейшем возрастании заряда ядра у следующего после кальция элемента - скандия - 3d-состояние становится энергетически более выгодным, чем 4p.
Поскольку в d-состоянии может находится десять электронов,
3d-орбитали заполняются и в атомах следующих элементов 4-го периода:
21Sc 1s22s22p63s23p63d1s2
22Ti 1s22s22p63s23p63d24s2
. . . . . . . . . . . .
25Mn 1s22s22p63s23p63d64s2
26Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
. . . . . . . . . . . .
30Zn 1s22s22p63s23p63d104s2
Элементы, в атомах которых заполняются d-орбитали, называютсяd-элементами. У d-элементов 4-го периода слой M достраивается до 18 электронов.
После заполнения 3d-орбиталей у последующих шести элементов (от Ca до Kr) заполняются p-орбитали внешнего слоя. Таким образом, 4-й ериод начинается двумя s-элементами и заканчивается шестью p-элементами, но в отличие от 2-го и 3-го периодов между s- и p-элементами располагаются десять d-элементов.
В пятом периоде заполнение электронных слоев и подслоев происходит, как и в 4-м периоде, а именно: у двух первых s-элементов
(Rb и Sr) и шести последних p-элементов (In - Xe) заполняется внешний слой. Между s- и p-элементами располагаются десять d-элементов (от Y до Cd), у которых заполняются d-орбитали предвнешнего слоя (4d-подслой).
Шестой период содержит 32 элемента и также начинается двумя s- элементами (Cs и Ba). Далее, у лантана начинает заполняться d-орбиталь предвнешнего слоя (5d-подслой):
57La 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p65d1s2
У четырнадцати следующих за лантаном элементов от церия ( Ce ) до лютеция ( Lu ) энергетически более выгодно оказывается 4f-состояние по сравнению с 5d-состоянием. Поэтому у этих элементов происходит заполнение 4f-орбиталей (третий снаружи слой). Затем продолжается заполнение 5d-орбиталей (Hf - Hg). И этот период завершается шестью p-элементами (Tl - Rn). Таким образом, в 6-м периоде, кроме двух s-элементов, десяти d-элементов и шести p-элементов, располагаются еще четырнадцать f- элементов.
В седьмом периоде имеются два s-элемента (Fr и Ra), за ними следуют d-элементы Ac и четырнадцать f-элементов (Th - Lr), далее снова d-элементы (Ku, Ns), элементы 106 - 110. В противоположность предыдущему периоду 7-й период не завершен.
Все отмеченное выше позволяет сделать вывод, что по мере роста заряда ядра периодически повторяются сходные электронные структуры атомов элементов, а следовательно, повторяются и их свойства, зависящие от строения электронной оболочки атомов.
В настоящее время периодический закон формулируется следующим образом:
Свойства химических элементов, а также свойства и формы соединений этих элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра их атомов.
Второй и 3-й периоды содержат по 8 элементов. У элементов 2-го периода заполняется слой L (n = 2): сначала 2s-орбитали, а потом последовательно три 2p-орбитали. В атоме неона достигается максимально возможное число электронов на втором квантовом слое.
Таким образом, общее число элементов во втором периоде соответствует максимально возможному числу электронов 2n2 = 8.
У элементов третьего периода заполняется M-слой (n = 3),состоящий из 3s-, 3p- и 3d-орбиталей. Как и во втором периоде, у двух первых элементов ( Na и Mg ) заполняются s-орбитали, у шести последних (от Al до Ar) - p- орбитали, например:
У последнего элемента 3-го периода - аргона Ar (как и у Ne ) завершается заполнение s- и p-орбиталей. Его внешний слой (M-слой) представляет собой совокупность четырех двухэлектронных облаков (одного в форме шара, трех других в форме гантели). У атомов элементов 3-периода в двух первых квантовых слоях (K и L) повторяется электронная конфигурация атома неона (1s22s22p6). На рисунке 11 по максимумам распределения электронной плотности в атоме аргона можно различить K-, L- и M-слои.
Элементы, в атомах которых идёт заполнение s-орбиталей, называются s-элементами, а элементы, в атомах которых заполняются p-орбитали, - p- элементами.
Элементы больших периодов. Периоды 4-й и 5-й содержат по 18 элементов. У атомов элементов 4-го периода начинает заполняться
4s-орбиталь слоя N ( n=4 ). Появление электрона в 4s-состоянии при наличии свободных 3d-орбиталей обуславливается экранированием (заслонением) ядра плотным и симметричным электронным слоем 3s23p6. В связи с отталкиванием от этого слоя для 19-го электрона атома калия и 20-го электрона атома кальция оказывается энергетически выгодным 4s-состояние:
19K 1s22s22p63s23p64s и 20Ca 1s22s22p63s23p64s2
При дальнейшем возрастании заряда ядра у следующего после кальция элемента - скандия - 3d-состояние становится энергетически более выгодным, чем 4p.
Поскольку в d-состоянии может находится десять электронов,
3d-орбитали заполняются и в атомах следующих элементов 4-го периода:
21Sc 1s22s22p63s23p63d1s2
22Ti 1s22s22p63s23p63d24s2
. . . . . . . . . . . .
25Mn 1s22s22p63s23p63d64s2
26Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
. . . . . . . . . . . .
30Zn 1s22s22p63s23p63d104s2
Элементы, в атомах которых заполняются d-орбитали, называютсяd-элементами. У d-элементов 4-го периода слой M достраивается до 18 электронов.
После заполнения 3d-орбиталей у последующих шести элементов (от Ca до Kr) заполняются p-орбитали внешнего слоя. Таким образом, 4-й ериод начинается двумя s-элементами и заканчивается шестью p-элементами, но в отличие от 2-го и 3-го периодов между s- и p-элементами располагаются десять d-элементов.
В пятом периоде заполнение электронных слоев и подслоев происходит, как и в 4-м периоде, а именно: у двух первых s-элементов
(Rb и Sr) и шести последних p-элементов (In - Xe) заполняется внешний слой. Между s- и p-элементами располагаются десять d-элементов (от Y до Cd), у которых заполняются d-орбитали предвнешнего слоя (4d-подслой).
Шестой период содержит 32 элемента и также начинается двумя s- элементами (Cs и Ba). Далее, у лантана начинает заполняться d-орбиталь предвнешнего слоя (5d-подслой):
57La 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p65d1s2
У четырнадцати следующих за лантаном элементов от церия ( Ce ) до лютеция ( Lu ) энергетически более выгодно оказывается 4f-состояние по сравнению с 5d-состоянием. Поэтому у этих элементов происходит заполнение 4f-орбиталей (третий снаружи слой). Затем продолжается заполнение 5d-орбиталей (Hf - Hg). И этот период завершается шестью p-элементами (Tl - Rn). Таким образом, в 6-м периоде, кроме двух s-элементов, десяти d-элементов и шести p-элементов, располагаются еще четырнадцать f- элементов.
В седьмом периоде имеются два s-элемента (Fr и Ra), за ними следуют d-элементы Ac и четырнадцать f-элементов (Th - Lr), далее снова d-элементы (Ku, Ns), элементы 106 - 110. В противоположность предыдущему периоду 7-й период не завершен.
Все отмеченное выше позволяет сделать вывод, что по мере роста заряда ядра периодически повторяются сходные электронные структуры атомов элементов, а следовательно, повторяются и их свойства, зависящие от строения электронной оболочки атомов.
В настоящее время периодический закон формулируется следующим образом:
Свойства химических элементов, а также свойства и формы соединений этих элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра их атомов.
Источник: Мир Энциклопедий Аванта+
Авторы: Андрей Дроздов, Илья Леенсон, Дмитрий Трифонов, Денис Жилин, Александр Серов, Андрей Бреев, Андрей Шевельков, Вадим Ерёмин, Юлия Яковлева, Оксана Рыжова, Виктория Предеина, Наталья Морозова, Алексей Галин, Сергей Каргов, Сергей Бердоносов, Александр Сигеев, Оксана Помаз, Григорий Середа, Владимир Тюрин, Антон Максимов, Вячеслав Загорский, Леонид Каневский, Александр Скундин, Борис Сумм, Игнат Шилов, Екатерина Менделеева, Валерий Лунин, Абрам Блох, Пётр Зоркий, Александр Кури, Екатерина Иванова, Дмитрий Чаркин, Сергей Вацадзе, Григорий Серела, Анастасия Ростоцкая, Александр Серое, Анастасия Сигеева
Авторское право на материал
Копирование материалов допускается только с указанием активной ссылки на статью!
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Похожие статьи