Вопрос 18, 19.

Электронная структура атомов химических элементов 2, 3 периода ПС. Изменение энергии ионизации и сродства к электрону у элементов этого периода. Особенности изменения этих величин при переходе от Be к B и от N к O; от Mg к Al и от P к S.

Элементы второго и третьего периодов Менделеев назвал типическими. Свойства их закономерно изменяются от типичного металла до благородного газа.

Соответственно слева направо в пределах периода увеличивается энергия ионизации и сродство к электрону. При этом при переходе от Be к B и N к O; Mg к Al и от P к S происходит резкое уменьшение (слабо выраженные минимумы и максимумы изменения кривых энергии ионизации и сродства к электрону). При этом повышение значений энергии ионизации наблюдается либо у атомов с полностью заполненным внешним энергетическим уровнем(бериллий и магний) либо у атомов, у которых внешний энергетический уровень заполнен наполовину так, что каждая орбиталь этого подуровня занята одним электроном (азот и фосфор). Эти и подобные факты являются экспериментальным основанием положения, согласно которому электронные конфигурации, соответствующие полностью или ровно наполовину занятым подуровням, обладают повышенной энергетической устойчивостью.

Вопрос 20.

Электронная структура атомов химических элементов 4 периода ПС. Чем объясняется появление первой вставной декады (с 21 по 30) в 4 периоде? Провалы(проскоки) электронов у 24 и 29 элементов?

Подуровни 4р и 3d имеют одинаковую сумму n+l:4+1=5 и 3+2=5 соответственно. По правилу (n+l) энергетически более выгоден подуровень с меньшим значением главного квантового числа, т.е. подуровень 3d. Поэтому, начиная с №21 скандия и заканчивая №30 цинком, десять электронов вступает на второй, считая от внешнего, подуровень 3d. Заполнение пяти орбиталей 3d проходит в соответствии с правилом Хунда: сначала непарными электронами, а затем идет их спаривание

Электронная структура Cr 1s22s22p63s23p63d54s1интересна тем, что один электрон с 4s-подуровня перешел на 3d-подуровень, после чего подуровень приобрел более устойчивое, заполненное наполовину состояние. Следующий электрон у марганца вступает на 4s-подуровень, и, начиная с железа, на 3d-подуровне происходит спаривание электронов.

У меди, как и у хрома, один электрон с 4s-подуровня переходит на 3d-подуровень, придавая ему устойчивое состояние полного заполнения Cu 1s22s22p63s23p63d104s1. . У цинка 4s-, 3d- подуровни полностью заполнены.

Вопрос 21.

Электронная структура атомов химических элементов 5 периода ПС. Чем объясняется появление второй вставной декады (с 39 по 48) в 5 периоде? Атомы каких элементов в этом периоде имеют провалы (проскоки) электронов?

Подуровни 5р и 4d имеют одинаковую сумму n+l:5+1=6 и 4+2=6 соответственно. По правилу (n+l) энергетически более выгоден подуровень с меньшим значением главного квантового числа, т.е. подуровень 4d. Поэтому, начиная с №39 иттрия и заканчивая №48 кадмием, десять электронов вступает на второй, считая от внешнего, подуровень 4d.

Энергетически 5s- u 4d-подуровни очень близки, и часто один электрон с 5s-подуровня переходит на 4d-подуровень. Поэтому у Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Ag на 5s-подуровне находится только один электрон, а у Pd вообще в невозбужденном состоянии 5s-подуровень не заполнен (это единственный элемент периодической системы, не имеющий s-электронов на внешнем энергетическом уровне).

С цезия Cs(№55) начинается заполнение 6s-подуровня и открывается новый шестой период системы Менделеева.