Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Колесников Спектроскопическая диагностика плазмы 2007.pdf
Скачиваний:
192
Добавлен:
16.08.2013
Размер:
2.3 Mб
Скачать

5s4d5p-18 электронов, 6s4f5d6p-32 электрона и т.д.

Перечисленные выше основные закономерности строения электронных оболочек нашли свое отражение в периодической системе элементов Менделеева. Вся совокупность элементов была подразделена Менделеевым по их физико-химическим свойствам на 7 периодов; это подразделение сохраняется и в настоящее время и включает в себя ряд элементов, открытых позже. Каждый из периодов начинается щелочным элементом и кончается атомом благородного газа (за исключением последнего незаконченного периода). Таким образом, начало периода совпадает с началом заполнения новой оболочки. По мере заполнения оболочек потенциал ионизации, определяемый энергией связи электрона в атоме, хотя и немонотонно, но в общем возрастает. Наибольшее значение потенциала ионизации достигается в атомах благородных газов, которым соответствуют полностью заполненные оболочки. При переходе к щелочным элементам потенциал ионизации резко падает.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица П3.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Элемент

Сим-

Атом-

Элек-

Основ-

Атом-

Устойчи-

Логарифм

 

вол

ный

тронная

ной

ный

 

вые

космической

 

 

номер

конфиг

терм

вес

изотопы

распростра-

 

 

 

урация

 

(хим.

 

 

ненности

 

 

 

 

 

шкала)

 

 

 

 

Водород

H

1

1s

2S1/2

1,0080

1,

(2)

11,9

11,9

Гелий

He

2

1s2

1S0

4,003

4,

(3)

10,9

11,5

Литий

Li

3

2s

2S1/2

6,040

7,

6

2,0

2,8

Бериллий

Be

4

2s2

1S0

9,013

9

 

3,0

4,0

 

(Gl)

 

 

 

 

 

 

 

 

Бор

B

5

2s22p

2P1/2

10,82

11,

10

3,9

4,9

Углерод

C

6

2s22p2

3P0

12,011

12,

13

8,2

9,3

Азот

N

7

2s22p3

4S3/2

14,008

14,

(15)

8,4

9,5

Кислород

O

8

2s22p4

3P2

16,000

16,

(18,17)

8,7

9,9

Фтор

F

9

2s22p5

2P3/2

19,00

19

 

5,2

6,5

Неон

Ne

10

2s22p6

1S0

20,183

20,

22,

8,0

9,3

 

 

 

 

 

 

(21)

 

 

Натрий

Na

11

3s

2S1/2

22,995

23

 

6,4

7,8

Магний

Mg

12

3s2

1S0

24,32

24, 26, 25

7,5

8,9

206

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. П3.1

Элемент

Сим-

Атом-

Элек-

Основ-

Атом-

Устойчи-

Логарифм

 

вол

ный

тронная

ной

ный

вые

 

 

космической

 

 

номер

конфиг

терм

вес

изотопы

 

распростра-

 

 

 

урация

 

(хим.

 

 

 

ненности

 

 

 

 

 

шкала)

 

 

 

 

 

Алюми-

Al

13

3s23p

2P1/2

26,97

27

 

 

6,4

7,9

ний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кремний

Sl

14

3s23p2

3P0

28,06

28,

29,

30

7,4

8,9

Фосфор

P

15

3s23p3

4S3/2

30,98

31

 

 

5,6

7,1

Сера

S

16

3s23p4

3P2

32,06

32,

34,

 

7,0

8,5

 

 

 

 

 

 

(33, 36)

 

 

 

Хлор

Cl

17

3s23p5

2P3/2

35,457

35,

37

 

5,7

7,3

Аргон

Àr

18

3s23p6

1S0

39,944

40,

(36,

 

6,2

7,8

 

(A)

 

 

 

 

38)

 

 

 

 

Калий

K

19

4s

2S1/2

39,096

39,

41,

 

5,4

7,0

 

 

 

 

 

 

(40)

 

 

 

Кальций

Ca

20

4s2

1S0

40,080

40,

44,

 

6,3

7,9

 

 

 

 

 

 

(42, 48, 43,

 

 

 

 

 

 

 

 

46)

 

 

 

 

Скандий

Sc

21

3d4s2

2D3/2

45,10

45

 

 

3,2

4,9

Титан

Ti

22

3d24s2

3F2

47,90

48,

46,

47,

5,5

7,2

 

 

 

 

 

 

49,

50

 

 

 

Ванадий

V

23

3d34s2

4F3/2

50,95

51

 

 

4,2

5,9

Хром

Ск

24

3d54s

7S3

52,01

52,

53,

50,

5,5

7,2

 

 

 

 

 

 

54

 

 

 

 

Марга-

Mn

25

3d54s2

6S3/2

54,93

55

 

 

5,5

7,2

нец

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Железо

Fe

26

3d64s2

5D4

55,85

56,

54,

57,

7,7

9,5

 

 

 

 

 

 

(58)

 

 

 

Кобальт

Co

27

3d74s2

4F9/2

58,94

59

 

 

5,3

7,1

Никель

Ni

28

3d84s2

3F4

58,69

58,

60,

62,

6,4

8,2

 

 

 

 

 

 

61,

64

 

 

 

Медь

Cu

29

4s

2S1/2

63, 57

63,

65

 

4,5

6,3

Цинк

Zn

30

4s2

1S0

65,38

64,

66,

68,

4,3

6,1

 

 

 

 

 

 

67,

(70)

 

 

 

Галлий

Ga

31

4s24p

2P1/2

69,72

69,

71

 

2,9

4,7

Герма-

Ge

32

4s24p2

3P0

72,60

74,

72,

70,

3,7

5,6

ний

 

 

 

 

 

76,

73

 

 

 

Мышьяк

As

33

4s24p3

4S3/2

74, 91

75

 

 

3,9

5,8

Селен

Se

34

4s24p4

3P2

78,96

80, 78, 82,

2,9

4,8

 

 

 

 

 

 

76, 77, (74)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

207

Продолжение табл. П3.1

Элемент

Сим-

Атом-

Элек-

Основ-

Атом-

Устойчи-

Логарифм

 

вол

ный

тронная

ной

ный

 

вые

 

космической

 

 

номер

конфи-

терм

вес

изотопы

распростра-

 

 

 

гурация

 

(хим.

 

 

 

ненности

 

 

 

 

 

шкала)

 

 

 

 

 

Бром

Br

35

4s24p5

2P3/2

79,916

79, 81

 

3,0

4,9

Криптон

Kr

36

4s24p6

1S0

83,7

84, 86, 82,

3,4

5,3

 

 

 

 

 

 

83, 80, (78)

 

 

Рубидий

Rb

37

5s

2S1/2

85,48

85, 87

 

2,6

4,5

Строн-

Sr

38

5s2

1S0

87,63

88,

86,

87,

3,1

5,0

ций

 

 

 

 

 

(84)

 

 

 

 

Иттрий

Y

39

4d5s2

2D3/2

88,92

89

 

 

2,8

4,7

Цирко-

Zr

40

4d25s2

3F2

91,22

90,

94,

92,

3,5

5,5

ний

 

 

 

 

 

91,

96

 

 

 

Ниобий

Nb

41

4d45s

6D1/2

92,91

93

 

 

1,7

3,7

 

(Cb)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Молиб-

Mo

42

4d55s

7S3

95,95

98, 96, 92,

2,7

4,7

ден

 

 

 

 

 

95, 100, 97,

 

 

 

 

 

 

 

 

94

 

 

 

 

Технеций

Te

43

4d55s2

6S5/2

99

99

 

 

-0,6?

1,4?

 

(Ma)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рутений

Ru

44

4d75s

5F5

101,7

102, 104,

2,2

4,2

 

 

 

 

 

 

101, 99,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

96, 98

 

 

 

Родий

Rh

45

4d85s

4F9/2

102,91

103

 

 

1,6

3,6

Палла-

Pb

46

4d10

1S0

106,7

106, 108,

1,9

3,9

дий

 

 

 

 

 

105, 110,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

104,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(102)

 

 

 

Серебро

Ag

47

5s

2S1/2

107,88

107, 109

1,8

3,8

Кадмий

Cd

48

5s2

1S0

112,41

114, 112,

2,0

4,0

 

 

 

 

 

 

111, 110,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

113,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

116, 106,

 

 

 

 

 

 

 

 

(108)

 

 

 

Индий

In

49

5s25p

2P1/2

114,76

115, 113

1,2

3,3

Олово

Sn

50

5s25p2

3P0

118,70

120, 118,

3,3

5,4

 

 

 

 

 

 

116, 119,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

117,

124,

 

 

 

 

 

 

 

 

122, (112,

 

 

 

 

 

 

 

 

114,115)

 

 

 

208

Продолжение табл. П3.1

Элемент

Сим-

Атом-

Элек-

Основ-

Атом-

Устойчи-

Логарифм

 

вол

ный

тронная

ной

ный

вые

космической

 

 

номер

конфи-

терм

вес

изотопы

распростра-

 

 

 

гурация

 

(хим.

 

 

ненности

 

 

 

 

 

шкала)

 

 

 

 

Сурьма

Sb

51

5s25p3

4S3/2

121,76

121, 123

1,7

3,8

Теллур

Te

52

5s25p4

3P2

127,61

130, 128,

1,2

3,3

 

 

 

 

 

 

126, 125,

 

 

 

 

 

 

 

 

124,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

122, (123,

 

 

 

 

 

 

 

 

120)

 

 

 

Йод

J (I)

53

5s5p5

2P3/2

126,92

127

 

1,7

3,8

Ксенон

Xe

54

5s25p6

1S0

131,3

132, 129,

1,7

3,8

 

(X)

 

 

 

 

131, 134,

 

 

 

 

 

 

 

 

136,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

130, 128,

 

 

 

 

 

 

 

 

(124, 126)

 

 

Цезий

Cs

55

6s

2S1/2

132,91

133

 

0,7

2,8

Барий

Ba

56

6s2

1S0

137,36

138, 137,

2,6

4,7

 

 

 

 

 

 

136, 135,

 

 

 

 

 

 

 

 

134,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(130, 132)

 

 

Лантан

La

57

5d6s2

2D3/2

138,92

139, (138)

2,0

4,1

Церий

Ce

58

4f5d6s2

1G4 ?

140,13

140, 142,

2,3

4,5

 

 

 

 

 

 

(138,

136)

 

 

Празео-

Pr

59

4f36s2

4I9/2 ?

140,92

141

 

1,7

3,9

дим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Неодим

Nd

60

4f46s2

5I4

144,27

142, 144,

2,3

4,5

 

 

 

 

 

 

146, 143,

 

 

 

 

 

 

 

 

145,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

148, 150

 

 

Проме-

Pm

61

4f56s2

6H5/2 ?

147

 

 

0,2?

2,4?

тий

(II)

 

 

 

 

 

 

 

 

Самарий

Sm

62

4f66s2

7F0

150,43

152, 154,

1,9

4,1

 

(Sa)

 

 

 

 

147, 149,

 

 

 

 

 

 

 

 

148,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150, 144

 

 

Европий

Eu

63

4f76s2

8S1/2

152,0

153, 151

1,2

3,4

Гадоли-

Gd

64

4f75d

9D2

156,9

158, 160,

1,9

4,1

ний

 

 

6s2

 

 

156, 157,

 

 

 

 

 

 

 

 

155,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

154,

(152)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

209

Продолжение табл. П3.1

Элемент

Сим-

Атом-

Элек-

Основ-

Атом-

Устойчи-

Логарифм

 

вол

ный

тронная

ной

ный

вые

космической

 

 

номер

конфи-

терм

вес

изотопы

распростра-

 

 

 

гурация

 

(хим.

 

 

ненности

 

 

 

 

 

шкала)

 

 

 

 

Тербий

Tb

65

4f96s2

6H15/2

159,2

159

 

1,4

3,6

Диспро-

Dy

66

4f106s2

5I8 ?

162,46

164, 162,

2,0

4,2

зий

(Ds)

 

 

 

 

163, 161,

 

 

 

 

 

 

 

 

160,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(158, 156)

 

 

Гольмий

Ho

67

4f116s2

4I15/2

164,94

165

 

1,4

3,6

Эрбий

Er

68

4f126s2

3H6 ?

167,2

166, 168,

1,8

4,0

 

 

 

 

 

 

167, 170,

 

 

 

 

 

 

 

 

164,

(162)

 

 

Тулий

Tu

69

4f136s2

2F7/2

169,4

169

 

1,1

3,3

 

(Tm)

 

 

 

 

 

 

 

 

Иттербий

Yb

70

4f146s2

1S0

173,04

174, 172,

1,9

4,1

 

 

 

 

 

 

173, 171,

 

 

 

 

 

 

 

 

176,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

170,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(168)

 

 

 

Лютеций

Lu

71

5d6s2

2D3/2

174,99

175, 176

1,3

3,5

 

(Cp)

 

 

 

 

 

 

 

 

Гафний

Ht

72

5d26s2

3F2

178,6

180,178,

1,7

3,9

 

 

 

 

 

 

177, 179,

 

 

 

 

 

 

 

 

176,

(174)

 

 

Тантал

Ta

73

5d36s2

4F3/2

180,88

181

 

1,0

3,3

Вольф-

W

74

5d46s2

5D0

183,92

184, 186,

2,8

5,1

рам

 

 

 

 

 

182, 183,

 

 

 

 

 

 

 

 

(180)

 

 

 

Рений

Re

75

5d56s2

6S5/2

186,31

187, 185

0,8

3,1

Осмий

Os

76

5d66s2

5D4

190,2

192,190,

1,8

4,1

 

 

 

 

 

 

189, 188,

 

 

 

 

 

 

 

 

187,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

186, (184)

 

 

Иридий

Ir

77

5d76s2

4F9/2 ?

193,1

193,

191

1,5

3,8

Платина

Pt

78

5d96s

3D3

195,23

195, 194,

2,2

4,5

 

 

 

 

 

 

196, 198,

 

 

 

 

 

 

 

 

(192)

 

 

Золото

Au

79

6s

2S1/2

197,2

197

 

1,2

3,5

Ртуть

Hg

80

6s2

1S0

200,61

202, 200,

0,6

2,9

 

 

 

 

 

 

199, 201,

 

 

 

 

 

 

 

 

198,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

204, (196)

 

 

210

Окончание табл. П3.1

Элемент

Сим-

Атом-

Элек-

Основ-

Атом-

Устойчи-

Логарифм

 

вол

ный

тронная

ной

ный

вые

космической

 

 

номер

конфи-

терм

вес

изотопы

распростра-

 

 

 

гурация

 

(хим.

 

ненности

 

 

 

 

 

шкала)

 

 

 

Таллий

Tl

81

6s26p

2P1/2

204,39

205, 203

0,2

2,5

Свинец

Pb

82

6s26p2

3P0

207,21

208, 206,

2,9

5,2

 

 

 

 

 

 

207, 204

 

 

Висмут

Bi

83

6s26p3

4S3/2

209,00

209

0,8

3,1

Полоний

Po

84

6s26p4

3P2

210

 

 

 

Астатин

At

85

6s26p5

2P3/2

211

 

 

 

Радон

Rn

86

6s26p6

1S0

222

 

-10,3

-8,0

Франций

Fr

87

7s

2S1/2

223

 

 

 

 

(Fa)

 

 

 

 

 

 

 

Радий

Ra

88

7s2

1S0

226,05

 

-5,2

-2,8

Актиний

Ac

89

6d7s2

2D3/2

227

 

-9,6

-7,2

Торий

Th

90

6d27s2

3F2

232,12

232

1,9

4,3

Протак-

Pa

91

5f36d

4K11/2 ?

231

238, (235,

-7,6

-5,2

тиний

 

 

7s2

 

 

234)

 

 

Уран

U

92

5f36d

5L6

238,07

 

1,1

3,5

 

(Ur)

 

7s2

 

 

 

 

 

Непту-

Np

93

5f46d

6L11/2

237

 

 

 

ний

 

 

7s2

 

 

 

 

 

Плуто-

Pu

94

5f67s2

7F0

239

 

 

 

ний

 

 

 

 

 

 

 

 

Амери-

Am

95

5f77s2

8S7/2

241

 

 

 

ций

 

 

 

 

 

 

 

 

Кюрий

Cm

96

5f76d

9D2

242

 

 

 

 

 

 

7s2

 

 

 

 

 

Берклий

Bk

97

5f86d

8H17/2

243

 

 

 

 

 

 

7s2

 

 

 

 

 

Кали-

Cf

98

5f107s2

5I8

244

 

 

 

форний

 

 

 

 

 

 

 

 

Эйн-

Es

99

5f116s2

4I13/2

253

 

 

 

штейний

 

 

 

 

 

 

 

 

211