Распределение электронов в атомах

Распределение электронов в атомах.  

 

Выполнила : Попова Анна

11 «А» класс.

В данной презентации рассмотрим тему, под названием: "Распределение электронов в атомах". Так как периодическая система химических элементов Менделеева довольна большая, то рассмотрим только первые четыре периода.

•    У элементов первого периода застраивается s-подуровень, который является единственно возможным для первого уровня: 
       1-ый период  
       ₁H    1s¹  
       ₂He  1s²  
  

•  У элементов размещённых во втором периоде начинается застройка второго энергетического уровня. Руководствуясь принципом Паули у атомов элементов второго уровня, могут существовать уже два подуровня. Электроны вначале заполняют энергетически более выгодный s-подуровень, а затем начинают поступать на p-подуровень.  
       2-ой период  
        ₃Li     1s²2s¹  
       ₄Be     1s²2s²  
       ₅B     1s²2s²2p¹  
       ₆C     1s²2s²2p²  
       ₇N     1s²2s²2p³  
       ₈O     1s²2s²2p⁴  
       ₉F     1s²2s²2p⁵  
       ₁₀Ne     1s²2s²2p⁶      
   
  

•  При увеличении заряда ядра ещё на единицу одиннадцатый электрон пойдёт на s-подуровень третьего энергетического уровня, образуя элемент ₁₁Na открывающий третий период: 
       3-ий период  
       ₁₁Na     1s²2s²2p⁶3s¹  
       ₁₂Mg     1s²2s²2p⁶3s²  
       ₁₃Al     1s²2s²2p⁶3s²3p¹  
       ₁₄Si     1s²2s²2p⁶3s²3p²  
       ₁₅P     1s²2s²2p⁶3s²3p³  
       ₁₆S     1s²2s²2p⁶3s²3p⁴  
       ₁₇Cl     1s²2s²2p⁶3s²3p⁵  
       ₁₈Ar     1s²2s²2p⁶3s²3p⁶  
  

•  Рассмотрим  
  4-ый период:  
       ₁₉K     1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹  
       ₂₀Ca     1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²  
  

Благодаря такому порядку заполнения орбиталей  в третьем периоде насчитывается  всего 8 элементов, хотя ёмкость третьего энергетического уровня составляет 18 электронов. Следующий электрон пойдёт не на 4 p-подуровень (n+l=4+1=5), а на 3d-подуровень (n+l=4+0=4), так как энергетически  это более выгодно. Поэтому в  следующих за Ca 10-и элементах происходит застройка в основном 3d-подуровня:

        ₂₁Sc     1s²2s²2p⁶3s¹3p⁶3d¹4s²  
     ₂₂Ti     1s²2s²2p⁶3s¹3p⁶3d²4s²  
     ₂₃V     1s²2s²2p⁶3s¹3p⁶3d³4s²  
     ₂₄Cr     1s²2s²2p⁶3s¹3p⁶3d⁵4s¹  
     ₂₅Mn     1s²2s²2p⁶3s¹3p⁶3d⁵4s²  
     ₂₆Fe     1s²2s²2p⁶3s¹3p⁶3d⁶4s²  
     ₂₇Co     1s²2s²2p⁶3s¹3p⁶3d⁷4s²  
     ₂₈Ni     1s²2s²2p⁶3s¹3p⁶3d⁸4s²  
     ₂₉Cu     1s²2s²2p⁶3s¹3p⁶3d¹⁰4s¹  
     ₃₀Zn     1s²2s²2p⁶3s¹3p⁶3d¹⁰4s²  

Мы уже  рассмотрели, что у всех элементов на внешнем энергетическом уровне содержится по 2 электрона, кроме хрома и меди, у которых электроны с 4-s подуровня, как бы "проваливаются" на 3-d подуровень.  
Это происходит по двум причинам:  
1)Разница энергией электрона в 3-d и 4-s состоянии минимальна; 
2)Энергетически наиболее выгодно полностью или наполовину заполненные энергетические уровни. 
     ₃₁Ca     1s²2s²2p⁶3s¹3p⁶3d¹⁰4s²4p¹     
     ₃₂Ge     1s²2s²2p⁶3s¹3p⁶3d¹⁰4s²4p²  
     ₃₃As     1s²2s²2p⁶3s¹3p⁶3d¹⁰4s²4p³  
     ₃₄Se      1s²2s²2p⁶3s¹3p⁶3d¹⁰4s²4p⁴      
     ₃₅Br     1s²2s²2p⁶3s¹3p⁶3d¹⁰4s²4p⁵   
     ₃₆Kr     1s²2s²2p⁶3s¹3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶