Вывод: число подуровней на уровне равно номеру энергетического уровня, равно числовому значению главного квантового числа n.

 

 

Таблица 2 Связь между орбитальным и магнитными квантовыми числами. Число орбиталей на подуровне.

 

 

Значения l					…	(n-1)
Подуровни	s	p	d	f
Значение m1		-1,0,+1	-2,-1,0,+1,+2	-3,-2,-1,0,+1,+2,+3
Орбитали	–	– – –	– – – – –	– – – – – – –
Число орбиталей на подуровне					…	(2l+1)

 

 

Таблица 3 Число орбиталей и максимальное число электронов на энергетическом уровне

 

 

Уровни	Подуровни	Число орбиталей	Число электронов
	s	1=12	2·12=2
	s + p	1+3=4=22	2·22=8
	s + p + d	1+3+5=9=32	2·32=18
	s + p + d + f	1+3+5+7=16=42	2·42=32
…	…	…	…
		n2	2n2

 

 

Таблица 4 Максимальное число электронов на подуровне (электронная емкость подуровня)

 

 

Подуровень	Число	Электронная конфигурация завершенного подуровня
орбиталей	электронов
на подуровне
s		2ē	s2
p		6ē	p6
d		10ē	d10
f		14ē	f14
	…	…
	(2l+1)	2(2l+1)

 

Таблица 5 Количественная характеристика распределения электронов в атоме

2(2 l +1)

2ē

2(2 l +1)

n

электрон

орбиталь

подуровень

уровень

ms

ml

l

n

-l …-2,-1,0,+1,+2…+ l

0,1,2,3… (n-1)

1,2,3…+∞

n2

2n2

 

 

Таблица 6 Физический смысл порядкового номера элемента, номера периода, электронного семейства,

числа элементов в семействе, деления элементов на подгруппы

 

№ п/п	В таблице ПС	В атоме	Связь с квантовыми числами
	Порядковый номер элемента Z	Число электронов Nē и число протонов Np+
	Номер периода	Число энергетических уровней	Главное квантовое число n
	Электронное семейство элементов: s- p- d- f-	Заполняется электронами подуровень s- p- d- f-	Орбитальное квантовое число l
	Количество элементов в семействе: s – 2 p – 6 d – 10 f – 14	Максимальное количество ē на подуровне:	Сочетание числовых значений l, ml,ms Nē,l,max = 2(2 l +1)
	Главные подгруппы: s-элементы р-элементы	Заполняется внешний энергетический уровень (n=N периода):
	Побочные подгруппы: d-элементы f-элементы	Заполняются внутренние энергетические уровни:

Свойства атома элемента с ростом его порядкового номера тоже меняются:

1. Размер и заряд ядра увеличивается в периоде и группе.

2. Размер атома уменьшается в периоде, растет в группе.

3. Потенциал ионизации (энергия, затрачиваемая на удаление одного электрона из атома или иона) возрастает в периоде, уменьшается в группе.

4. Сродство к электрону (энергия, выделяющаяся (или поглощающаяся) при присоединении одного электрона к атому) увеличивается в периоде, уменьшается в группе.

5. Восстановительная способность элемента уменьшается в периоде, растет в группе, а окислительная способность – наоборот.

6. Электроотрицательность увеличивается в периоде и уменьшается в группе.

7. Металличность уменьшается в периоде, растет в группе, неметалличность – нооборот.

 

С ростом порядкового номера элемента связаны закономерности соединений:

1. Способность к образованию оксидов уменьшается в периоде, возрастает в группе (в главной подгруппе).

2. Свойства оксидов и гидроксидов в периодах изменяются от основных к амфотерным и далее к кислотным, в главных подгруппах – наоборот.

3. Высшая степень окисления элемента в оксиде возрастает в периоде, постоянна в группе.

4. Способность к образованию гидридов возрастает в периоде, уменьшается в группе.

5. Высшая валентность элемента в гидриде проходит через максимум в периоде, не изменяется в группе.

6. Способность к проявлению высшей степени окисления атома в соединении возрастает в группе.

7. Способность элементов к комплексообразованию возрастает в группе.

8. Распространенность элемента в природе, как правило, уменьшается с ростом его порядкового номера.

 

Руководствуясь положением элемента в периодической системе, можно охарактеризовать состав и строение элемента, а также состав и свойства образуемых элементом веществ.

Алгоритм характеристики элемента по положению его в периодической системе.

1) Электронная формула атома элемента;

2) Учитывая номер периода, тип подгруппы и число электронов на внешнем уровне, определить металличность элемента;

3) Написать электронно-структурные формулы валентного уровня атома элемента в нормальном и возбужденном состояниях;

4) Определить значения отрицательной и положительной степеней окисления для р-элементов, значения высшей и низшей положительных степеней окисления для d – элементов, значение положительной степени окисления для s – элементов;

5) Привести химическую формулу водородного соединения, дать название;

6) Привести химическую формулу оксидов и соответствующие им формулы гидроксидов с указанием их химического характера (кислотный, основной и амфотерный), назвать вещества;

7) Привести химические формулы некоторых солей и назвать их.

 

Характеристика р – элемента серы:

1) ₁₆S 1s²2s²2p⁶ 3s²3p⁴;

6

 

2) …3s²3p⁴

n= 3 III период

неметалл

р - элемент

 

3) Нормальное состояние:

для завершения p – подуровня атом может принять 2

…3s²3p⁴

 

 

S⁰ + 2 S^-2

 

Отрицательную степень окисления (-2) сера проявляет в соединениях с менее электроотрицательными элементами (H, Me, P…)

4) Возбужденные состояния:

 

 

3d S⁰ - 4 S⁺⁴

 

S* 3p

3s

 

 

3d S⁰ - 6 S⁺⁶

 

S** 3p

3s

Положительные значения степеней окисления (+4 и +6) сера проявляет в соединениях с более электроотрицательными элементами (O, F, Cl….).

5) S^-2 ® H₂S^-2 – сероводород, газообразное соединение, водный раствор сероводорода является слабой кислотой (a < 2 %). Соли сероводородной кислоты называются сульфидами K₂S.

6) S⁺⁴ ® SO₂ ® H₂SO₃ ® соли - сульф ит ы

диоксид серы сернистая кислота

кислотный оксид

K₂SO₃ – сульфит калия

7) S⁺⁶ ® SO₃ ® H₂SO₄ ® соли - сульф ат ы

триоксид серы серная кислота

кислотный оксид

CuSO₄ – сульфат меди (II)

 

Открытие Периодического закона и создание Периодической системы определили развитие химии и других наук на много лет вперед. Этот закон имеет значение для понимания мира, его явлений и закономерностей.