ДОВІДНИК З ХІМІЇ

БУДОВА АТОМА

6. Хвильова модель

6.3. Періодична система елементів і хвильова модель

Порядок розташування елементів у періодичній системі можна пояснити на основі принципу заповнення орбіталей. Електронну конфігурацію будь-якого елемента можна вивести, виходячи із трьох принципів, що знаходяться в тісному зв’язку з урахуванням квантових чисел.

- Рівні з меншою енергією заповнюються в першу чергу — принцип найменшої енергії.

- Кожна орбіталь може бути зайнята максимум двома електронами з різним спіновим квантовим числом — принцип Паулі.

- Орбіталі з однаковим побічним (орбітальним) квантовим числом мають однакову енергію і спочатку заповнюються електронами по одному — правило Гунда.

При повному зображенні електронної конфігурації атомів елементів повністю зайняті оболонки замінюють символом відповідного інертного газу.

Приклад. Елемент Натрій, що стоїть після інертного газу неону, має конфігурацію електронів

Періодичне повторення аналогічних конфігурацій електронів у різних елементів пояснює періодичність появи елементів із подібними властивостями й утворення груп, як, наприклад, лужних металів і галогенів.

Приклад. Усі лужні метали за орбіталь з найбільшою енергією мають одноелектронну s -орбіталь зовнішньої оболонки.

Елементи головних і побічних підгруп

Елементи в періодичній системі поділяються на елементи головних і побічних підгруп. Лантаноїди й актиноїди складають окремі групи елементів.

- У головних групах зовнішня оболонка елементів поступово заповнюється, а саме — від ns¹ до ns² p⁶ — стану, d - і f -орбіталі або порожні, або повністю зайняті.

- У побічних підгрупах в елементах відбувається заповнення d -орбіталей, ці елементи називають також перехідними елементами.

- У лантаноїдах і актиноїдах заповнюються f -орбіталі.

Запам’ятайте: елементи головної групи мають номер групи, який відповідає числу їх валентних електронів. Елементи побічних груп мають різну валентність, оскільки у зв’язках можуть брати участь як електрони s - так і d -орбіталей, які мають меншу енергію.

Увага: число елементів у періоді не завжди відповідає максимальному заповненню зовнішньої оболонки електронами, яке, як відомо, складає 2n².