Электронное строение атомов химических элементов и структура периодической таблицы.

Химические свойства атомов элементов, в основном, связаны с электронами внешних орбиталей. Электрон — это частица, обладающая элементарным отрицательным зарядом. Его поведение характеризуется набором из четырех квантовых чисел: главного квантового числа “n”, орбитального квантового числа “l” , магнитного квантового числа “m_l” и спинового квантового числа “m_s”. Главное квантовое число “n” характеризует радиус орбитали и ее энергию. Орбитальное квантовое число “l” характеризует форму электронных орбиталей и в меньшей степени энергию . Магнитное квантовое число “m_l” определяет ориентацию орбиталей под действием внешнего магнитного поля и количество орбиталей того или иного типа» Спиновое квантовое число “m_s” оп­ределяет вращение электрона вокруг собственной оси.

Главное квантовое число может принимать значения n =1..., орбитальное квантовое число может прини­мать значения l =0,1,2,3 ... n -1. Магнитное квантовое число может принимать значения m_l =  l, 0, l Наконец, спиновое квантовое число принимает значения m_s=±1/2

Распределение электронов по орбиталям подчиняется трем правилам; правилу наименьших энергий (Клечковского), принципу запрета Паули и правилу Хунда.

В соответствии с принципом наименьших энергий элек­троны занимают в первую очередь орбитали с минимальной энергией. По возрастанию энергии орбитали можно распо­ложить в следующий ряд: 1s<2s<2p<3s<3p<4s3d<4p... и т. д.

По принципу запрета Паули на орбитали не может на­ходиться более двух электронов, характеризующихся одина­ковым набором из четырех квантовых чисел.

По правилу Хунда на вырожденных орбиталях электроны располагаются с максимально возможным значением суммар­ного спинового квантового числа.

Электронные орбитали обозначаются обычно ,  и — , а электроны .

На основании указанных принципов распределение электронов по электронным орбиталям в атомах любого элемента можно представить в виде элек­тронных формул nl ^x , где n - главное квантовое число указывается цифрой, l - орбитальное квантовое число указывается буквами s, p, d, f, x - число электронов на данной орбитали.

Электронное строение атома тесно связано со структурой периодической таблицы. Каждый период начина­ется с s-элемента и заканчивается инертным газом. В периоде происходит последовательное заполнение электронами одной из электронных орбиталей. Поскольку число электронов на орбитали ограничено, начинает заполняться более высокая по энергии орбиталь. Следующий период также будет начинать­ся с s-элемента и заканчиваться инертным газом.

Элементы, у которых конфигурация внешних орбиталей одинакова, называются электронными аналогами. Они обра­зуют группу в периодической таблице.

Периодичность химических свойств элементов и их соединений связана с существованием предельной емкости электронных орбиталей и периодическом воспроизведении аналогичных валентных конфигураций орбиталей на все более высоком энергетическом уровне.

СПИCOK рекомендуемой ЛИТЕРАТУРЫ

1. Г.П.Лучинский.Курс химии. М.;Высшая школа,1985.

2. Н.Л .Глинка. Общая химия. Л.: Химия, 1984-88.

Практическая работа .

Фамилия, имя, отчество студента

Шевченко Павел Александрович---------------------------------------------

--------------------------------------------

Шифр

-------------------