Положение электронных облаков в пространстве.

s-орбиталь имеет одно положение в пространстве.

p-орбиталь имеет три положения в пространстве.

d-орбиталь имеет пять положений в пространстве.

f-орбиталь имеет семь положений в пространстве.

Правило 1: На одной орбитале может быть не более двух электронов и, обязательно, с противоположными спинами.

s-орбиталь , максимум - 2e^-

p-орбиталь , максимум - 6e^-

d-орбиталь , максимум - 10e^-

f-орбиталь , максимум - 14e^-

Обозначения:

- свободная орбиталь (без электронов),

- орбиталь с неспаренным электроном,

- орбиталь с электронной парой (с двумя электронами).

↑↑ нельзя ↑↑↑

Состояние электронов в атоме: энергетические уровни и подуровни.

Одни электроны притягиваются к ядру с большей силой, поэтому располагаются ближе к ядру и имеют меньший запас энергии, а другие притягиваются с меньшей силой и располагаются дальше от ядра и имеют больший запас энергии.

Следовательно, электроны, имеющие приблизительно одинаковый энергию запаса располагаются на примерно одинаковом удалении от ядра, т.е. они составляют определённый энергетический уровень.

Но и на каждом энергетическом уровне электроны с примерно одинаковым запасом энергии имеют ещё и разной формы электронные облака (орбитали). Т.е. энергетические уровни подразделяют ещё и на энергетические подуровни: s-подуровень, p- подуровень, d- подуровень и f- подуровень.

Правило 2: Количество энергетических подуровней на уровне равно номеру данного энергетического уровня.

Подуровни, в свою очередь, состоят из одинаковых по энергии орбиталей. На каждом уровне и подуровне может помещаться только определенное количество электронов.

Энергии орбиталей одного подуровня одинаковы.

Рис. Орбитали атомов элементов, заполняющих свою внешнюю электронную оболочку на 2-м уровне. У таких атомов, как N, O, F и Ne электроны присутствуют на каждой из изображенных орбиталей.

Во всех моделях атома электроны называют s-, p-, d- и f-электронами в зависимости от подуровня, на котором они находятся. Элементы, у которых внешние (то есть наиболее удаленные от ядра) электроны занимают только s-подуровень, принято называть s-элементами. Точно так же существуют p-элементы, d-элементы и f-элементы.

N = 2∙n²

Эта формула показывает максимальное число электронов (N) на определённом энергетическом уровне(n).

При обозначении подуровней к символу подуровня добавляется номер слоя (электронного уровня), например: 2s, 3p, 5d означает s-подуровень второго уровня, p-подуровень третьего уровня, d-подуровень пятого уровня.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ ПО ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ УРОВНЯМ

Правила описания химических элементов по энергетическим уровням и подуровням.

1. Каждый уровень начинается с s-подуровня.

2. Количество подуровней на уровне равно номеру уровня.

3. На одной орбитали может быть не более двух электронов и обязательно с противоположными спинами.

4. Энергетический подуровень заполняется сначала электронами одного спина, пока на каждой орбитали энергетического подуровня не будет по одному электрону, лишь потом заполняются противоположными спинами.

5. p-подуровень заполняется на своём энергетическом уровне и заканчивает его.

6. d-подуровень начинает заполняться на следующем энергетическом уровне после s-подуровня данного энергетического уровня.

7. f-подуровень начинает заполняться через уровень после d-подуровня предыдущего уровня в таком порядке: сначала один электрон на d-подуровень, затем полностью заполняется f-подуровень и потом d-подуровень дозаполняется до конца.

8. Число электронов химического элемента соответствует порядковому номеру данного химического элемента (когда он электронейтрален).

9. s- и p-электроны составляют наружный энергетический уровень, а d- и f-электроны – внутренний энергетические уровень.

10. У d-элементов электроны могут переходить с s-подуровня на d-подуровень.

11. g-подуровень должен начинаться заполняться через два уровня.

12. j-подуровень должен начинаться через три уровня.

13. q-подуровень должен начинаться через четыре уровня.

Заполнение электронами энергетических подуровней и уровней с учетом энергии (по правилам):

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 4d¹⁰4f¹⁴ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 5d¹⁰5f¹⁴ 6s² 5d¹⁰ 4f¹⁴ 6p⁶ 6d¹⁰ 7s² 6d¹⁰ 5f¹⁴

1234567

П е р и о д

Т. е. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 5d¹⁰ 4f¹⁴ 6p⁶ 7s² 6d¹⁰ 5f¹⁴

Или

Вопросы: (для контроля знаний)

1. Как формулировал периодический закон Д. И Менделеев и его современная формулировка? В чем отличие?
2. Охарактеризуйте атом.
3. Что образуется при изменении частиц атома? Дайте определение образующимся идам атома.
4. Что такое орбиталь? Какие виды орбиталей выделяют? В чём между ними разница?
5. Что такое энергетические уровни и подуровни?
6. Какая электронная формула, какое имеется строение по энергетическим ячейкам, сколько электронов на внешнем энергетическом уровне у элемента:

а) ₅₁Sb⁰;

б) ₆₁Pm⁰;

в) ₇₄W⁰.

Список используемых источников:

1. «Репетитор по химии» под редакцией А. С. Егорова; «Феникс», Ростов-на-Дону, 2006г.

2. http://www.1variant.ru/2011-10-27-22-57-07/51-2012-04-08-12-21-19/318-2012-08-10-21-59-47.html

3. http://onx.distant.ru/posobie-1/chemistry/part_4.htm

4. http://www.hemi.nsu.ru/ucheb145.htm

5. http://interneturok.ru/chemistry/11-klass/bstroenie-atoma-periodicheskij-zakonb/stroenie-atoma

6. http://www.hemi.nsu.ru/ucheb125.htm

7. http://www.hemi.nsu.ru/ucheb126.htm