Вопрос 2. Особенности размещения электронов в атомах элементов малых и больших периодов. Состояния электронов в атомах

Ответ. Атом – химически неделимая, электронейтральная частица вещества. Атом состоит из ядра и движущихся по определённым орбиталям вокруг него электронов. Атомная орбиталь – область пространства вокруг ядра, в пределах которой наиболее вероятно нахождение электрона. Орбитали называют также электронными облаками. Каждой орбитали отвечает определённая энергия а также форма и размер электронного облака. Группа орбиталей, для которых значение энергии оказываются близкими, относят к одному энергетическому уровню. На энергетическом уровне не может находится более 2n²электронов, где n – номер уровня.

Виды электронных облаков: шаровой формы - s-электроны, одна орбиталь на каждом энергетическом уровне; гантелеобразной формы – p-электроны, три орбитали p_x, p_y, p_z; в форме напоминающей две перекрещенные гантеи, - d- электроны, пять орбиталей d _xy, d_xz, d_yz, d²_z, d²_x – d²_y.

Распределение электронов по энергетическим уровням отражает электронная конфигурация элемента.

 

Правила заполнения электронами энергетических уровней и

подуровней.

1.Заполнение каждого уровня начинается с s- электронов, далее происходит заполнение электронами p-, d- и f- энергетических уровней.

2.Число электронов в атоме равно его порядковому номеру.

3. Число энергетических уровней соответствует номеру периода, в котором находится элемент.

4. максимальное число электронов на энергетическом уровне определяется по формуле

 

N = 2n²

Где n- номер уровня.

5. Общее число электронов на атомных орбиталях одного энергетического уровня.

 

 

Например, алюминий, заряд ядра равен +13

Распределение электронов по энергетическим уровням – 2, 8, 3.

Электронная конфигурация

₁₃Al: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹.

 

В атомах некоторых элементов наблюдается явление проскока электронов.

Например, у хрома электроны с 4s-подуровня перескакивают на 3d- подуровень:

₂₄Cr 1s²2s²2p⁶3s²3d⁵3d⁵4s¹.

 

Электрон переходит с 4s- подуровня на 3d, потому что конфигурация 3d⁵ и 3d¹⁰ являются более энергетически выгодными. Электрон занимает положение, в котором его энергия минимальная.

Заполнение электронами энергетического f-подуровня происходит у элемента 57La -71 Lu.