Урок №46. Строение электронных оболочек атомов первых 20 элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Современная формулировка периодического закона

I. Электрон вращается вокруг ядра атома с невообразимой скоростью. Так, за 1 секунду  он делает столько оборотов вокруг ядра атома, сколько оборотов делает пропеллер самолета вокруг оси за 5–5,5 лет непрерывной работы двигателя. Пропеллер самолета образует «облако», находящееся в одной плоскости, а электрон образует объемное облако – электронное облако, форма и размер которого зависят от энергии электрона.

Если обозначить точками все вероятные места нахождения электрона в атомном пространстве за некоторое время, то совокупность этих точек будет представлять собой электронное облако.

Электронное облако – это модель, которая описывает  состояние (движение) электрона в атоме.

Электронное облако не имеет строго очерченных границ и плотность его неравномерна.

Часть атомного пространства, в котором вероятность нахождения электрона наибольшая (~90%), называется орбиталью.

Виды  электронных орбиталей

Форма орбитали в пространстве

Количество орбиталей в атоме.

Условное обозначение орбитали – клетка:

 


s – орбиталь

(электронное облако s – электрона)

 

сфера (шар)

Электронное облако такой формы может занимать в атоме одно положение

 

 (условное обозначение)

p – орбиталь

(электронное облако p – электрона)

 

гантель (восьмёрка)

Электронное облако такой формы может занимать в атоме три положения вдоль осей координат пространства  x, y и z.

 

 

 

 (условное обозначение)


d – орбиталь

(электронное облако d – электрона)

 

 

 

 

четырёхлепестковая форма

Все d-орбитали (а их может быть уже пять) одинаковы по энергии, но по-разному расположены в пространстве. Да и по форме, напоминающей перевязанную лентами подушечку, одинаковы только четыре.
А пятая - вроде гантели, продетой в бублик.

 

 

 

 

 

 

(условное обозначение)

f – орбиталь

(электронное облако f – электрона)

 

сложная форма

Электронное облако такой формы может занимать в атоме семь положений.

 

 

 

 

 

 

 

 

(условное обозначение)

II. Условное обозначение электрона – стрелка, направленная вверх   (электрон вращается вокруг собственной оси по часовой стрелке) или стрелка, направленная вниз ↓ (электрон вращается вокруг собственной оси против часовой стрелки).

Число электронов в атоме определяют по порядковому номеру

О – 8 электронов, S – 16 электронов.

На одной орбитали могут находиться только ДВА электрона, которые вращаются вокруг своей оси в противоположных направлениях (по часовой стрелке и против часовой стрелке) – электроны с противоположными спинами:

↑↓

Cледовательно, на s – орбитали максимально может разместиться два электрона (s2);  на p – орбитали максимально может разместиться шесть электронов (p6) на  d – орбитали максимально может разместиться десять электронов (d10); f – четырнадцать электронов (f14).

III. Располагаясь на различных расстояниях от ядра, электроны образуют электронные слои (энергетические уровни) – каждому слою соответствует определённый уровень энергии.

Условное обозначение уровня - скобка:     

)

Число энергетических уровней определяют по номеру периода, в котором находится химический элемент

О – 2 уровня, S – три уровня.

IV.

V.

Для элементов главных подгрупп (А) число электронов на внешнем уровне = номеру группы.

+15PV группа (А) – на внешнем уровне 5 электронов

Для элементов побочных подгрупп (В) число электронов на внешнем уровне = двум.

Исключения (один электрон) – хром, медь, серебро, золото и некоторые другие.

VI. Формулы отражающие строение атома

H +1 )1e

схема строения атома, отображает распределение электронов по энергоуровням.

+1 Н   1s1

электронная формула, отображает число электронов по орбиталям.

+1 Н  

- электронно-графическая формула – показывает распределение электронов по орбиталям и отображает спин электрона.

 

Повторение

1 марта 1869 г.Формулировка периодического закона Д.И. Менделеева.

Свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.

Ещё в конце 19 века Д.И. Менделеев писал, что, по-видимому,атом состоит из других более мелких частиц, и периодический закон этоподтверждает.

Современная формулировка периодического закона.

Свойства химических элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда ядер их атомов, выражающейся в периодической повторяемости структуры внешней валентной электронной оболочки.
ĉ
Галина Пчёлкина,
10 июн. 2011 г., 5:02