Періодична система елементів, контент-платформа
Схема конструкції Періодичної системи
Структура періодичної системи
Періодична система хімічних елементів (короткопериодной варіант)
Координатами кожного елемента періодичної системи є номери періоду і групи.
Період - горизонтальна послідовність елементів, яка починається лужним металом (I період - воднем) і закінчується благородним газом з максимальним значенням головного квантового числа n. рівним номеру періоду.
Всього періодів - 7.
Група - вертикальна сукупність елементів, що володіють однотипної електронної конфігурацією і певним хімічним властивістю.
У короткопериодной варіанті періодичної системи груп - 8. кожна ділиться на головну (А) і побічну (В) підгрупи.
Залежно від того, який підрівень заповнюється останнім електроном, все елементи періодичної системи поділяються на 4 сімейства: s -, p -, d - і f -.
· Останнім заповнюється s -подуровень,
· На зовнішньому електронному рівні знаходяться 1 або 2 s-електронів з попередньої
конфігурацією благородного газу.
· Розташовуються в IA і IIA підгрупах ПС: лужні і лужноземельні метали.
Наприклад, електронні формули атомів натрію і кальцію такі:
· Останнім заповнюється p -подуровень,
· На зовнішньому електронному рівні знаходяться 2 s-електронів і від 1 до 6 p-електронів,
· Розташовуються в IIIA - VIIIA підгрупах ПС: все неметали (О, Si. Cl і ін.), Деякі метали (Sn. Al) і благородні гази (Kr. Ar і ін).
Наприклад, електронні формули атомів кисню і алюмінію такі:
· Останнім заповнюється предвнешнего d -подуровень,
· На предвнешнего електронному рівні знаходяться від 1 до 10 d-електронів, на зовнішньому електронному рівні - 2 (рідше - 1) s-електронів,
· Розташовуються в I В - VIII В підгрупах ПС: метали, перехідні елементи (Fe. Cu. Pt та ін).
Наприклад, електронні формули атомів заліза і техніці такі:
· Останнім заповнюється f -подуровень третього зовні електронного рівня,
· На глибинному підрівні знаходяться від 1 до 14 f - електронів, на зовнішньому електронному рівні - 2 s-електронів,
· Розташовуються в III В підгрупі, всього 28 елементів: 14 лантаноїдів і 14 актиноидов.
Наприклад, електронна формула атома церію така:
або в стислому вигляді. 58Ce [Xe] 4f 15d 16s 2
Головні підгрупи (А) періодичної системи включають всі s - і p-елементи. Сумарне число зовнішніх s - і p-електронів в атомі визначає номер групи періодичної системи, в якій знаходиться елемент.
Наприклад, електронна формула атома брому: 35Br [Ar] 3d104s24p5. Це p -Елемент (останнім заповнюється p -подуровень). Сумарне число зовнішніх s - і p-електронів дорівнює 7, отже, елемент розташовується в VII A підгрупі четвертого періоду періодичної системи.
Побічні підгрупи (В) періодичної системи включають всі d - і f-елементи. Номер групи, в якій знаходиться елемент, в цьому випадку визначається сумою зовнішніх s- і предвнешнего d-електронів. Крім того, якщо ця сума дорівнює 8, 9 або 10, то елементи розташовуються в VIIIB підгрупі, а якщо ця сума дорівнює 11 або 12. то елементи розташовуються в IB або IIB підгрупах відповідно.
Наприклад, електронна формула атома скандію: 21Sc [Ar] 3d14s2. Це d -Елемент (останнім заповнюється d -подуровень). Сума зовнішніх s - і предвнешнего d-електронів дорівнює 3, отже, елемент розташовується в III B підгрупі четвертого періоду періодичної системи.
Електронна формула атома нікелю: 28Ni [Ar] 3d84s2. Це також d -Елемент, який розташовується в VIII B підгрупі четвертого періоду періодичної системи, так як сума зовнішніх s - і предвнешнего d-електронів дорівнює 10.
Проскакування (провал) електронів
У дев'яти d-елементів (24Cr, 29Cu, 41Nb, 42Mo, 44Ru, 45Rh, 47Ag, 78Pt, 79Au) в зовнішньому рівні, т. Е. На ns -подуровне міститься по одному електрону, а у паладію на зовнішньому рівні взагалі відсутні електрони . Пояснюється це тим, що у атомів цих елементів один електрон (а у Pd два) «проскакує» з внешнегоs- підрівні на предвнешнего d -подуровень. Цей «проскакування», або «провал», електронів супроводжується екзотермічним ефектом і призводить до утворення більш стійкої електронної конфігурації.
Найбільш стійкі електронні стану d-електронів - це стану d 0, d 5, d 10 (підрівень надає атому додаткову стійкість, якщо він заповнений наполовину, заповнений повністю або порожній).
Так, замість очікуваної для атома хрому 24Cr конфігурації 1s 22s 22p 63s 23p 63d 44s 2 за рахунок проскока електрона з 4s -подуровня на 3d - підрівень реалізується наступна конфігурація:
Для атома міді замість очікуваної конфігурації 29C u [Ar] 3 d 9 4 s 2 за рахунок проскока електрона реалізується конфігурація: