Размещение электронов в атоме

В многоэлектронном атоме для оценки истинного положения электрона необходимо воспользоваться следующими правилами:

1. Правило Хунда (Гунда):

электроны в пределах энергетического подуровня располагаются сначала по одному, а затем если электронов больше чем орбиталей, то они заполняются уже двумя электронами. Суммарный спин должен быть максимальным.

2. Принцип (запрет) Паули (1925):

в атоме не может быть двух электронов, характеризующихся одинаковым набором всех четырех квантовых чисел.

3. Правило В.М. Клечковского (1952):

заполнение электронных подуровней с увеличением порядкового номера атома элемента происходит от меньшего значения (n + l) к большему значению (n + l), а при равных значениях (n + l) заполняются сначала энергетические подуровни с меньшим значением n

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 7s

n 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 7

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 0

(n + l) 1 2 3 3 4 5 4 5 6 7 5 6 7 8 6 7 8 7

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²5d¹4f¹⁴5d⁹6p⁶7s²6d¹5f¹⁴6d⁴.

Распределение электронов по двум квантовым числам (n, l) называется электронной формулой.

Распределение электронов по всем четырем квантовым числам, называется электронно-графическойформулой.

Периодический закон д.И. Менделеева

Периодический закон был открыт Д.И. Менделеевым (1869) и сформулирован им следующим образом:

свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных масс элементов.

Современная теория строения атома позволила объяснить электронную структуру атома всех элементов и показала, что в соответствии с квантовыми законами конфигурация электронной структуры невозбужденного атома определяется зарядом ядра. Поэтому в современной формулировке периодический закон гласит:

свойства химических элементов, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда атомных ядер.

Свойства нейтральных атомов и их изменение по периодам и группам

Свойства нейтральных атомов определяются способностью атома терять и присоединять электроны. Эта способность оценивается следующими величинами:

1. Энергией (потенциалом) ионизации (J) – это энергия, которую надо затратить, чтобы оторвать электрон от атома, находящегося в невозбужденном состоянии и перенести его в пространство.

Энергия ионизации – количественная характеристика восстановительной активности атома. Чем меньше энергия ионизации, тем металличнее атом.

2. Энергией сродства к электрону (Е) – это энергия, которая выделяется или поглощается при присоединении электрона к невозбужденному атому.

Энергия сродства к электрону – количественная характеристика окислительной активности элемента.

3. Электроотрицательность (ЭО) – количественная характеристика окислительно-восстановительной активности элемента. ЭО = J + E или ЭО = (J + E)/2.

Изменение данных величин по периодам и группам:

период

---------------------------> J, E, ЭО – возрастают;



группы 

↓

J, E, ЭО – убывают;