Строение электронных оболочек атомов первых 20 химических элементов ПСХЭ
Учить п31, выполнить письм стр139 №№4, 5,6
https://yandex.fr/video/preview/7345719391699658441 внимательно посмотреть видео, выписать все новые понятия в тетрадь
- Чему равно общее количество электронов в атоме?
- Что такое энергетический уровень?
- Как определить число энергетических уровней?
- Как определить число электронов на внешнем уровне?
- Что собой представляет электронная формула ? электронно-графическая?
- Как вычислить максимальное число электронов?
В химических реакциях ядра атомов не изменяются. Было установлено, что все химические свойства веществ определяются строением электронных оболочек атомов.
Благодаря необычайно малой массе электрон обладает свойствами не только частицы, но и волны, т. е. имеет двойственную природу. Как частица электрон имеет определённую массу и заряд, а движущиеся электроны проявляют волновые свойства, например, поток электронов способен к дифракции, т. е. к огибанию препятствия. Проявляя волновые свойства, электрон, может в одно и то же время находиться в разных точках пространства, поэтому электрон представляет собой не точку, а электронное облако. Электронные облака, создаваемые отдельными электронами, в сумме создают электронную оболочку атома.
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.
Каждая орбиталь имеет определённую форму (увидеть которую нельзя, но можно рассчитать алгебраически), которую обозначают буквами: s, p, d, f. На каждой орбитали могут максимально разместиться два электрона, которые обладают равной энергией.
В 1926 году австрийский физик Эрвин Шредингер вывел фундаментальное уравнение, которое описывает поведение электрона в атоме.
Орбитали характеризуются энергией. Несколько орбиталей, обладающих равной или близкой энергией, образуют энергетический уровень (слой). Чем меньше энергия орбитали, тем ближе она расположена к ядру. Энергетические уровни обозначают числом n(n= 1,2,3,….)
Каждый уровень может вместить в себя определённое максимальное количество электронов N, которое определяется по формуле: N= 2n2 , где n – номер уровня
Энергетические уровни, содержащие максимальное количество электронов, называются завершёнными. Если на внешнем уровне содержится меньшее количество электронов, то такой уровень называется незавершённым.
N периода указывает на число энергетических уровней, номер уровня на число подуровней. Каждый уровень делится на подуровни, которые образованы орбиталями, одинаковыми формой и запасом энергии
|
Уровень, n
|
Число подуровней
|
Число орбиталей, n2
|
Типы орбитал
|
Максимал число электронов, 2n2
|
|
1
|
1
|
1
|
S
|
2
|
|
2
|
2
|
4
|
S p
|
8
|
|
3
|
3
|
9
|
S p d
|
18
|
|
4
|
4
|
16
|
S p d f
|
32
|
N группы – число электронов на последнем уровне ( I, II, III групп, и всех элементов главных подгрупп), а , начиная с 21 элемента для всех элементов побочных подгрупп
N группы не указывает число электронов. У них сохраняется 2 электрона. Исключение №№24, 41, 42, 44, 45 – 1 электрон, у элемента №46 – 0 электронов на последнем уровне.
Форма заполнения электронных оболочек стр 138 учебника , видео
Правила распределения электронов:
1 Принцип минимальной энергии. Наиболее устойчивое состояние атома, который использует минимум энергии, поэтому заполнение электронами начинается с орбитали с минимальной энергией – энергетические уровни заполняются от первого до седьмого, а подуровни в пределах уровня s, p, d, f
2 Принцип Паули На одной орбитали могут находиться не более 2х электронов с противоположными спинами
3 Правило Хунда Сначала на каждой орбитали размещается по 1 электрону, а после этого, если электронов больше, чем орбиталей, добавляем парные.
4. Правило Клечковского В первую очередь заполняется электронами орбиталь с меньшим значением энергии. Каждый уровень заполняется с s подуровня
|