Ce atomii sau ionii au o configurație electronică a stratului exterior de electroni 3s23p6? straturi de electroni externi pot fi considerate ca fiind o simetrie sferică, numai în acest caz, câmpul electric în interiorul acestor straturi este absent. strat de electroni externă joacă un rol deosebit de important în procesele chimice. În acest sens, utilizată adesea o metodă simplificată de notație în care indică numai numărul de electroni de pe stratul exterior. Numărul de electroni pe straturile interioare atom se presupune cunoscut.
Structura electronică a atomilor și regulile orbitali de umplere
Z = 1 (hidrogen). In acest atom are un electron în starea cu numerele cuantice n = 1, l = 0, = 0 ml, ms = +1/2 sau -1/2. Energia de ionizare Ei = 13,6 eV. Distanța medie a electronului din nucleu este de aproximativ 0,75 m • 10-10.
Z = 2 (heliu). Doi electroni sunt într-o stare cu numerele cuantice n = 1, l = 0, ml = 0, ms = +1/2 și -1/2 (adică doi electroni 1s). Funcția de undă care descriu starea lor, sunt oarecum diferite de hidrogen sub forma repulsiei coulombiene a electronilor, dar principala diferență în scara valorilor. Pentru exprimarea energiei de legătură a electronilor cu heliu ion va fi 54.4 eV. Distanța caracteristică a electronului din nucleu va fi 0,53 • 10-10 / Z m. In atomul de heliu, cu doi electroni din cauza repulsiei energiei de ionizare este 6,24 eV (încrucișare între hidrogen și 13.6-54.4 pentru El +). Aceasta este marea valoare a tuturor elementelor chimice. Detașare un electron dintr-un atom de heliu este foarte dificil, iar în starea 1s nu există locuri vacante. De aceea, heliu este chimic inert, nu formeaza molecule fie cu elementul.
Apropo, acest lucru înseamnă că atomul de heliu nu interacționează cu ea însăși. molecula Formula El heliu (molecule monoatomice)
Z = 3 (litiu). În starea 1s a doi electroni și principiul lui Pauli interzice locul trei acolo. Acest electron este în starea cu n = 2 (2s) la o distanță mai mare de miez și cu mult mai multă energie (adică energia de legare semnificativ mai mică). îndepărtarea de electroni secundare de bază este atât de mare încât la o primă aproximare în starea 1s de bază și doi electroni pot fi considerate ca punct de schelet cu taxă + e. Al treilea electron apoi cu n = 2 trebuie să aibă o energie (formula (4)) -13.6 / 4 = -3.4 eV.). O valoare mică a energiei de ionizare, litiul are o activitate foarte ridicată.
Z = 4 (beriliu). configurația electronică - 1s22s2. Din cauza energiei Z ionizare a crescut mai mare decât cea pentru litiu, și este de 9,3 eV. Pentru separarea celui de al doilea electron în starea n = 2, este necesar să se petreacă nu mai mult, astfel încât, în compuși chimici, beriliu are o valență +2.
Z = 5 (bor). configurația electronică - 1s22s22p1. Energia de ionizare de 8,3 eV (mai puțin de beriliu). Pe de o parte, taxa nucleară a crescut unele cu altele în energie 2p-stat este mai mare decât 2s. Al doilea factor este mai puternic și, pentru a separa electronul în 2p-stat mai ușor. Valence +3.
.
Z = 7 (azot), Z = 8 (oxigen), Z = 9 (fluor). La acești atomi lipsesc trei, doi și un electron, respectiv, pentru a umple mantaua cu n = 2, și anume, 2p de stat. Acești atomi chimic electronegative, adică în compuși chimici de electroni de captare. electronii „nenecesar“ sunt asociate cu miez cât și în starea de repaus 2p (2p deși conexiunea tuturor electronilor este ceva mai mică decât în atom neutru datorită creșterii repulsiei electron-electron).
Z = 10 (neon). Toate cele 10 state posibile cu n = 1 și n = 2 sunt ocupate. configurația electronică - 1s22s22p6. Energia de ionizare, postul crește continuu, pornind de litiu, este de 21,6 eV. Tear electronul este greu, și se adaugă de asemenea, pentru că un electron suplimentar ar fi într-o stare cu n = 3, la o distanță mare de nucleu. Ca si heliu neon sunt chimic foarte inerte.
Elemente cu Z = 11 (sodiu) Z = 18 (argon) 3s umplute și 3p state și ele sunt similare cu elementele corespunzătoare ale doilea rând asupra proprietăților chimice (Li - neon).
Z = 19 (potasiu), și Z = 20 (calciu). S-ar aștepta ca să înceapă umplerea 3d stare (l = 2), dar energia unui electron în 4s de stat mai mici decât 3d (a se vedea. Schema de nivel) și în ambele atomii trecut electronii sunt într-o stare de 4s. atomi de configurare electronice - 1s22s22p63s23p64s1 și 1s22s22p63s23p64s2.
.
Ceea ce urmează este ocupația stărilor 3d, 4p. Uneori, se dovedește a fi mai energic de electroni favorabile nu este în măsură să 4s, și 3d. De exemplu, un atom de cupru 1s22s22p63s23p63d104s1 (Z = 29) de configurație, deși atomul de nichel de mai sus (Z = 28) 1s22s22p63s23p63d84s2.