ЭЛЕКТРОННЫЕ КОНФИГУРАЦИИ АТОМОВ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Э ЛЕКТРОННАЯ ФОРМУЛА АТОМА И ЕЕ ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ У ЭЛЕМЕНТОВ ПЕРВОГО ПЕРИОДА Н 1S 1 Номер уровня Форма орбитали Количество электронов на орбитали Не 1S21S2 орбиталь Используют электронные формулы, обозначающие состояние электронов в атоме, указывая цифрой - главное квантовое число, буквой – орбитальное (побочное) квантовое число. Число электронов справа сверху от буквы, обозначающей форму электронного облака. Для элементов 1-го периода (n= 1,l =0)

Э ЛЕМЕНТЫ ВТОРОГО ПЕРИОДА (n= 1,l = 0,1 ) всего 4 орбитали 1s и 3p Li 1S 2 2 S 1 Be 1S 2 2 S 2 B 1S 2 2 S 2 2p 1 C 1S 2 2 S 2 2p 2 N 1S 2 2 S 2 2p 3 O 1S 2 2 S 2 2p 4 F 1S 2 2 S 2 2p 5 Ne 1S 2 2 S 2 2p 6 Начиная с углерода заполнение 2 р-подуровня идёт в соответствии с правилом Гунда Электроны занимают квантовые ячейки поодиночке. В электронной формуле обозначение подуровня может сопровождать индекс Р х Р y P z C 1s 2 2S 2 2p 2 1s 2 2S 2 2p x 1 2p y 1

Р АСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ ПО ЭЛЕКТРОННЫМ УРОВНЯМ Н + 1 Не + 2 Li BeB + 5 C + 6 N + 7 O + 8 F + 9 Ne + 10 Na + 11

М АКСИМАЛЬНОЕ КОЛИЧЕСТВО ЭЛЕКТРОНОВ НА УРОВНЕ Na 1s 2 2S 2 2p 6 3s 1 11 Na 2,8,1 17 Cl 1s 2 2S 2 2p 6 3s 2 3p 5 17 Cl 2,8,7 18 Ar 1s 2 2S 2 2p 6 3s 2 3p 6 17 Ar 2,8,8 У элементов 3 периода (n= 3,l =0) для 3s подуровня (n= 3,l =1) для 3p подуровня (n= 3,l =2) для 3d подуровня – он остаётся свободным сокращённые электронные формулы

Na С ТРОЕНИЕ АТОМА НАТРИЯ 2S 2 2p 6 3S 1 1S 2

И ЗМЕНЕНИЕ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОННОГО УРОВНЯ У ЭЛЕМЕНТОВ ТРЕТЬЕГО ПЕРИОДА Mg 3S 2 Na 3S 1 Al 3S 2 3p 1 Si 3S 2 3p 2 P 3S 2 3p 3 S 3S 2 3p 4 Cl 3S 2 3p 5 Ar 3S 2 3p 6

При этом третий электронный уровень ещё заполнен НЕ ДО КОНЦА: в нём есть ещё 3d-оболочка (подуровень) Распределение электронов по электронным уровням у атома 18 - аргона выглядит так: 2, 8, 8

З АПОЛНЕНИЕ ЭЛЕКТРОНАМИ ЧЕТВЕРТОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО УРОВНЯ KCaScTi 2910 Zn 18 Ga 3 Ge 4 Kr 8 У элементов 4 периода в соответствии с правилом Клечковского первые 2 е занимают (n= 4,l = 0) для 4s подуровня 19 K 1s 2 2S 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 19 K 2,8,8,1 K 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 (3d 0 ) 4s 1 (пустую орбиталь обычно не пишут)

Начиная с 3-го элемента каждого большого периода, последующие 10 электронов поступают на предыдущий 3d подуровень (для элементов побочных подгрупп) соответственно: 23 V 1s 2 2S 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3 23 V 2,8,11,2 26 Fe 1s 2 2S 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 26 Fe 2,8,14,2 Когда заполнен предыдущий 3d – подуровень, тогда начинает заполняться внешний 4 р - уровень 33 As 1s 2 2S 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 3 33 As 2,8,18,5

Ц ИНК Цинк завершает d-элементы 4 периода: Zn 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 ТРЕТИЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ УРОВЕНЬ ЗАВЕРШЕН – на нем теперь 18 электронов.

Г АЛЛИЙ Со следующего элемента 4 периода – галлия(31) вновь начинается заполнение внешнего (четвертого) электронного слоя, теперь уже 4p- оболочки. Ga 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 1 Составьте электронные формулы атомов в тетради и проверьте.

З АПОЛНЕНИЕ ЭЛЕКТРОНАМИ ПЯТОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО УРОВНЯ У элементов 5 периода в соответствии с правилом Клечковского первые 2 е занимают (n= 5,l = 0) для 5s подуровня 38 Sr 1s 2 2S 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 38 Sr 2,8,18,8,2 Начиная с 3-го элемента каждого большого периода, последующие 10 электронов поступают на предыдущий 4d подуровень (для элементов побочных подгрупп) соответственно: 40 Zr 1s 2 2S 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 2 40 Zr 2,8,18,10,2 Когда заполнен предыдущий 4d – подуровень, тогда начинает заполняться внешний 5 р - уровень 52 Te 1s 2 2S 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 4 52 Te 2,8,18,18,6

З АПОЛНЕНИЕ ЭЛЕКТРОНАМИ 6- ГО 7- ГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО УРОВНЯ Первые 2 е поступают на внешний s – подуровень 56 Ba 1s 2 2S 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 56 Ba 2,8,18,18,8,2 Следующий 1 е у La и Ac на предыдущий d – подуровень 57 La 1s 2 2S 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 5d 1 57 La 2,8,18,18,9,2 Затем последующие 14 е на третий снаружи энергетический уровень на 4f и 5f подуровни соответственно у лантаноидов и актиноидов 64 Gd1s 2 2S 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 5d 1 4f 7 64 Gd 2,8,18,25,9,2

Затем снова начнет застраиваться второй снаружи энергетический уровень d-подуровень для элементов побочных подгрупп З АПОЛНЕНИЕ ЭЛЕКТРОНАМИ 6- ГО 7- ГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО УРОВНЯ 73 Ta1s 2 2S 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 3 73 Ta 2,8,18,32,11,2 После полного заполнения 10-ю электронами d- подуровня заполняется внешний 3 р - уровень 86 Rn1s 2 2S 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 86 Rn2,8,18,32,18,6

«ПРОВАЛ» ЭЛЕКТРОНОВ Казалось бы, у хрома должно получиться: Сr 3d 4 4s 2 Однако у хрома происходит переход одного электрона с s- оболочки на d-оболочку:

«ПРОВАЛ» ЭЛЕКТРОНОВ Казалось бы, что у меди должно получиться: Сu... 3d 9 4s 2 Это снова ПРОВАЛ ЭЛЕКТРОНА, причина которого - более выгодная по энергии полностью заполненная d-оболочка.

«ПРОВАЛ» ЭЛЕКТРОНОВ 41 Nb, 42 Mo, 44 Ru, 42 Rh, 46 Pd, 47 Ag и др.

Э ЛЕКТРОННЫЕ СЕМЕЙСТВА s -элементы, если заполняется s -подуровень внешнего уровня атома: Н, Не, элементы IA и IIA групп; p -элементы, если заполняется p -подуровень внешнего уровня атома: элементы IIIA - VIIIA групп; d -элементы, если заполняется d -подуровень предвнешнего уровня атома: элементы IБ - VIIIБ групп (переходные элементы); f -элементы, если заполняется f -подуровень третьего снаружи уровня атома – лантаноиды и актиноиды

С ПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !