Хімічні реакції не зачіпають ядра атомів. Хімічні властивості елементів залежать від будови їх електронних оболонок. Стан електронів в атомі описується чотирма квантовими числами, принципом Паулі, правилом Гунда і принципом найменшої енергії.

Інструкція

Подивіться на осередок елемента в таблиці Менделєєва. Порядковий номер вказує заряд ядра атома цього елемента, а також число електронів в атомі, оскільки в основному стані атом електрично нейтральний. Як правило, порядковий номер пишеться зверху зліва від найменування елемента. Це ціле число, не плутайте його з масовим числом елемента.

Спочатку електрони заповнюють перший енергетичний рівень, що містить тільки 1s-підрівень. s-підрівень може містити не більше двох електронів, причому вони повинні відрізнятися напрямками спина. Квантову осередок зобразите за допомогою прямокутника або невеликого відрізка. У комірку помістіть дві різноспрямовані стрілки – дивиться вгору і вниз. Так ви символічно позначили два електрони на s-підрівні першого енергетичного рівня.

Другий енергетичний рівень містить одну комірку s-підрівня і три осередки p-підрівня. На p-орбіталі може знаходитися до шести електронів. Ці три комірки заповнюються послідовно: спочатку по одному електрону в кожній, потім ще по одному.
Згідно з правилом Гунда, електрони розташовуються так, щоб сумарний спин був максимальним.

Третій енергетичний рівень заповнюється, починаючи з натрію, який має 11 електронів. Існує підрівень 3d, але він буде заповнюватися електронами тільки після осередку 4s. Така поведінка електронів пояснюється принципом найменшої енергії: кожен електрон прагнути до такого розташування в атомі, щоб його енергія була мінімальною. А енергія електрона на підрівні 4s менше, ніж на 3d.

Взагалі , заповнення електронами енергетичних рівнів відбувається в такій послідовності: 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d. При цьому на будь s-оболонці може знаходитися не більше двох електронів (одна орбіталь), на p-оболонці – не більше шести електронів (три орбіталі), на d-підрівні – не більше 10 (п’ять орбіталей), на f-підрівні – не більше 14 (сім орбіталей).

Зверніть увагу

У збудженому стані атома електрони можуть «перескакувати» з однієї комірки в іншу, збільшуючи, тим самим, валентність елемента. При утворенні зв’язків електрону енергетично вигідно переходити із заповненою s-орбіталі на вільну p-орбіталь в межах одного енергетичного рівня.

Джерела

• «Початку хімії», Н.Є. Кузьменко, В.В. Єрьомін, В.А. Попков, 2008