1 P Валентность II

s

Атому кислорода ₈О, имеющему на внешнем энергетическом уровне 6 электронов(1s²2s²2р⁴) легче достроить внешнюю электронную оболочку, приняв два электрона. При этом у иона кислорода О^2появляется устойчивая завершенная электронная оболочка благородного газа неона1s²2s²2р⁶:

2

p

1

s

Второй энергетический уровень имеет два подуровня, поэтому возбуждение для атома кислорода невозможно и валентность атома кислорода имеет постоянное значение, равное двум.

Aтом фтора, образуя соединения с другими элементами, способен принимать только один электрон:

₉F 1s²2s²2р⁵_.

Атом неона имеет на внешнем энергетическом уровне 8 электронов:

₁₀Ne 1s²2s²2р⁶_.

Такая полностью завершенная (s²р⁶) оболочка (октет) характеризуется высокой инертностью, поэтому неонмалоактивное вещество, «благородный газ».

Начиная с IIIпериода, у атомов идет заполнение третьего энергетического уровня, имеющего уже три подуровня –s,pиd.

Электронная конфигурация атома натрия, открывающего IIIпериод, который характеризуется наличием трех подуровней, будет иметь вид:

₁₁Na 1s²2s²2р⁶3s¹_.

3

2

1

d

p

s

Атом натрия имеет один неспаренный электрон на sподуровне, т.е. являетсяs– элементом и проявляет валентность, равнуюI.

Электронная и электронно-графические формулы атома фосфора (p-электронное семейство) имеют вид:

₁₅P 1s²2s²2p⁶3s²3p³,

3

2d

1p

Электронная конфигурация атома кальция (s-электронное семейство):

₂₀Ca 1s²2s²2p⁶ 3s²3p⁶4s².

Электронно-графическая формула атома кальция:

4

3

2 d

p

1 s

s

Следует заметить, что у атома кальция, в соответствии с принципом наименьшей энергии, сначала заполняется подуровень 4s, а лишь затем подуровень 3р.

Химические свойства атомов определяются, в основном, строением внешних энергетических уровней, которые называются валентными. На подуровнях этих уровней находятся или неспаренные электроны, или электроны, которые могут стать неспаренными в возбужденном состоянии.

Полностью завершенные энергетические уровни обусловливает малую химическую активность обладающих ими атомов.

Часто графически изображают не всю электронную формулу, а лишь те подуровни, на которых находятся валентные электроны (сокращенные электронные и электронно-графические формулы).

Например, для атома серы краткая электронная формула:

₁₆S…3s² 3p⁴

Сокращенная электронно-графическая формула атома серы:

3

s p

Краткая электронная формула для атома ванадия:

₂₃V…3d ³4s².

При графическом изображении электронной конфигурации атома в возбужденном состоянии, наряду с заполненными, изображают вакантные валентные орбитали.

Например, в атоме фосфора на третьем энергетическом уровне имеются одна s-атомная орбиталь, трир-АО и пятьd-АО. Электронная конфигурация атома фосфора в основном состоянии имеет вид:

Электронно-графическая формула атома фосфора (p-электронное семейство) имеет вид:

₁₅P 1s²2s²2p⁶3s²3p³,

3

3s 3p 3d

Валентность фосфора, определяемая числом неспаренных электронов, в основном состоянии равна 3. При переходе атома в возбужденное состояние происходит распаривание электронов состояния 3sи один из электронов сs-подуровня может перейти на 3d-подуровень:

Р*… 3s² 3p³ 3d¹.

3

s p d

При этом валентность фосфора меняется с трех в основном состоянии до пяти в возбужденном.