Все химические свойства веществ определяются строением электронных оболочек атомов. Для того чтобы описать электронное строение атомов, необходимо знать, как распределены электроны по орбиталям.
Электроны занимают энергетические уровни орбитали последовательно, в порядке увеличения их энергии. Сначала «заселяется» первый энергетический уровень, затем - второй, третий и т.д.. Этот принцип называют принципом наименьшей энергии.
Число энергетических уровней, которые заполняются в определенном атоме, определяют по номеру периода Периодической системы, в котором расположен определенный химический элемент. Так, в атомах химических элементов первого периода заполняется только первый энергетический уровень, в атомах второго периода - первые два энергетических уровня, третьего - три и т.д..
Водород находится в первом периоде под номером 1. Из этого следует, что в электронной оболочке атомов водорода есть только один электрон, который расположен на первом энергетическом уровне в едином s-орбитали. Кроме графического изображения строения электронной оболочки, используют также ее запись в виде формулы - электронной конфигурации, в которой приводят все заняты энергетические подуровни с указанием числа электронов на каждом из них. Электронная конфигурация водорода 1s1. Между тем у элементов второго периода начинает заполняться электронами второй энергетический уровень. Независимо от числа энергетических уровней, электроны сначала заполняют наиболее низкий уровень, т.е. в данном случае первый, а уже второй. Как пример, рассмотрим строение электронной оболочки лития, содержащий три электрона (порядковый номер - 3). Поскольку первый уровень максимально вмещает два электрона, то на втором содержится только один электрон. Согласно принципу наименьшей энергии, каждый электрон располагается таким образом, чтобы его энергия была наименьшей, ведь среди свободных орбиталей он выбирает орбиталь с наиболее низкой энергией. Среди различных орбиталей s-орбитали имеют наименьшую энергию, поэтому единственный электрон второго энергетического слоя будет расположен на s-орбитали, а р-орбитали в этом случае остаются свободными.
Загрузка...