Строение электронных оболочек

Расположение электронов по энергетическим уровням

1 Электроны, двигаясь вокруг ядра атома, образуют в совокупности его  электронную оболочку. Число электронов в оболочке атома равно, как вы уже знаете, числу протонов в ядре атома и определяется порядковым номером элемента в таблице Д.И.Менделеева. Так, электронная оболочка атома водорода состоит из одного электрона, хлор – из 17, золото – из 79. Электроны движутся в определённом порядке.

Электроны в атоме различаются своей энергией. Как показывают опыты, одни из них притягиваются к ядру сильнее, другие слабее. Главная причина этого заключается в разном удалении электронов от ядра атома. Чем ближе электроны к ядру, тем они прочнее связаны с ним и их труднее вырвать из электронной оболочки, а вот чем дальше они от ядер, тем легче их оторвать. Значит, что по мере удаления от ядра атома запас энергии электрона увеличивается. Электроны располагаются на разном расстоянии от ядра атома.

2.Электроны, движущиеся вблизи ядра,  как бы загораживают ядро от других электронов, которые притягиваются к ядру слабее и движутся на большем удалении от него, так образуются электронные слои в электронной оболочке атома. Каждый электронный слой состоит из электронов с близкими значениями энергии; поэтому электронные слои называют ещё энергетическими уровнями.

Число заполняемых электронами энергетических уровней в атоме равно номеру периода в таблице Д.И.Менделеева, в котором находится химический элемент. Значит, электронная оболочка атомов 1-ого периода содержит один энергетический уровень, 2-ого периода – два, 3-ого – три и т.д.

Например, в атоме азота  она состоит из двух энергетических уровней, а в атоме магния – из трёх. Определить максимальное число электронов на энергетическом уровне можно по формуле 2n²

Максимум на 1уровне может быть - 2ē 

Максимум на 2уровне может быть – 8ē 

Максимум на 3уровне может быть - 18ē 

Максимум на 4 уровне может быть - 32ē 

    Число электронов на внешнем энергетическом уровне электронной оболочки атома для химических элементов главных подгрупп равно номеру группы.

План строения электронных оболочек атомов:

1.    Определим общее число электронов на оболочке по порядковому номеру элемента;

2.    Определим число энергетических уровней в электронной оболочке по номеру периода;

3.    Определим число электронов на каждом энергетическом уровне.

Ядро атома водорода имеет заряд +1, т.е. содержит только 1электрон на единственном энергетическом уровне: +₁Н 1ē

Следующий элемент 1-ого периода гелий. Ядро атома гелия имеет заряд +2. У него на энергетическом уровне имеются уже 2электрона: ₂Не 2ē

На первом энергетическом уровне могут поместиться только 2электрона и не больше – он полностью завершен. Потому-то 1-ый период таблицы Д.И.Менделеева и состоит из 2-ух элементов.

     У атома лития, элемента 2-ого периода, появляется ещё один энергетический уровень, на который и «отправляется» тритий электрон:

₃Li 2ē,1ē.

У атома бериллия на 2 уровень «попадает» ещё 1электрон: ₄ Ве 2ē, 2ē.

Атом бора на внешнем уровне имеет 3электрона, а атом углерода – 4электрона, атом фтора – семь электронов, атом неона – 8элетронов:

₁₀Nе 2ē, 8ē.

Второй уровень может вместить только 8электронов, и поэтому он завершен у неона.

  У атома натрия, элемента 3-го периода, появляется третий энергетический уровень, и на нём находится 1электрон: ₁₁Nа 2ē,8ē,1ē.

₁₆S 2ē,8ē,6ē

Завершается 3период аргоном: ₁₈Ar 2ē,8ē,8ē.