Электронная характеристика атомов (по таблице Менделеева)

Главное квантовое число n	1	2	3	4	5	6	7
Обозначение электронных оболочек	K	L	M	N	O	P	Q
Энергия связи электронов в оболочках En, эВ	-13,6	-3,38	-1,50	-0,85	-0,54	-0,38	-0,28
Макс. возможное количество электронов в оболочке = 2n2 реальное количество	2	8	18	32	50 32	72 18	98
Орбитальное квантовое число ℓ	0	0,1	0,1,2	0,1,2,3	0,1,2,3	0,1,2	0,1,2
Обозначение электронных подоболочек (подслоев, подгрупп)	1s	2s,2p	3s,3p,3d	4s,4p,4d,4f	5s,5p,5d,5f	6s,6p,6d	7s
Максимально возможное количество электронов в подоболочке = 2 (2ℓ+1)	2	2,6	2,6,10	2,6,10,14	2,6,10,14	2,6,10	2
Орбитальное магнитное квантовое число m	0	1, 0, -1	2, 1, 0, -1, -2	3, 2, 1, 0, -1, -2, -3	3, 2, 1, 0, -1, -2, -3	2, 1, 0, -1, -2	0
Спиновое квантовое число ms, в единицах ћ = h/(2π)	+1/2, -1/2	+1/2, -1/2	+1/2, -1/2	+1/2, -1/2	+1/2, -1/2	+1/2, -1/2	+1/2, -1/2

Примечание. ћ = h/(2π) – элементарный момент импульса (элементарный момент кол-ва движения)

1

Электронная структура атомов в таблице Менделеева строится следующим образом:

1) не во всех атомах все оболочки и подоболочки являются заполненными полностью;

2) не во всех атомах оболочки и подоболочки заполняются электронами последовательно, так как оказывается, что некоторые состояния электронов с большим n соответствуют меньшая энергия, чем в еще не занятых состояниях с меньшим n (это касается состояний (n+1)s, (n+1)p): такие явления начинаются с калия и затем периодически повторяются;

3) внешними, валентными) электронами атома называются электроны, входящие в состав s и p- подгрупп внешней оболочки атома (с наибольшим n) – этими электронами и определяются химические и оптические свойства данного атома.

s

2 s 2p

3 s 3p

3d

4 s 4p 4d 4f

5 s 5p 5d 5f

6 s 6p 6d

7s

Рис. 7. Диаграмма заполнения таблицы Менделеева

Как видно из Таблицы 1, в атомах нет двух электронов, у которых бы из 4-х квантовых чисел, хотя бы одно было одинаковыми; даже 2 электрона, находящиеся «рядом» в одной подоболочке s, и то отличаются спиновыми квантовыми числами.

На основе принципа Паули и в соответствии с Рис.7 строятся электронные оболочки атомов:

- Водород, находится в I периоде, n = 1 - имеет одну электронную оболочку с 1 электроном (оболочка неполная);

- Гелий, находится в I периоде, n = 1 - имеет одну электронную оболочку с 2-мя электронами (оболочка полная).

- Калий, находится в IV периоде, n = 4 - имеет 4 электронные оболочки (3, 4-я неполные);

- Стронций, находясь также в IV периоде, имеет 5 электронных оболочек (4-я и 5-я неполные) и т.д.