- •Открытие Периодического закона
- •Периодическая система химических элементов
- •Строение атома
- •Квантово-механическое состояние электрона в атоме
- •Квантово-механическое описание электрона в атоме
- •2. Положение электрона в атоме неопределенно. Это означает, что невозможно одновременно точно определить и скорость электрона, и его координаты в пространстве.
- •4.2 Квантовые числа
- •4.3 Атомные орбитали
- •Формирование электронной оболочки атома. Электронные конфигурации
- •5.1 Формирование электронной оболочки атома.
- •5.2 Основные закономерности заполнения электронами уровней, подуровней и орбиталей в электронной оболочке атома
- •I Принцип минимума энергии: в устойчивом состоянии электроны находятся на наиболее низких энергетических уровнях и подуровнях.
- •III Принцип Паули: в атоме не может быть двух электронов с одинаковыми значениями всех четырех квантовых чисел.
- •IV Правило Хунда: при формировании электронного подуровня электроны заполняют максимальное число свободных орбиталей так, чтобы число неспаренных электронов было наибольшим.
- •5.3 Электронные конфигурации атомов и Периодическая система.
- •5.3.1 Элементы первого периода (h, He)
- •5 .3.2 Элементы второго периода (Li – Ne)
- •5.3.3 Элементы III периода (Na – Ar)
- •Элементы IV периода (k – Kr)
- •5.3.5 Элементы V, VI и VII периодов
5.3.5 Элементы V, VI и VII периодов
Электронная конфигурация элементов пятого периода аналогична электронной конфигурации атомов элементов четвёртого периода, с той лишь разницей, что у s-элементов, которыми начинается пятый период, – рубидия и стронция – заполняется 5s-орбиталь, после чего начинается заполнение 4d-орбиталей у атомов d-элементов (Y – Сd), и затем заполняются 5p-орбитали у p-элементов (In – Xe).
Шестой период, как и предыдущие, начинается с двух s-элементов (Cs и Ba), которыми завершается заполнение орбиталей с суммой (n + l) = 6. Далее, в соответствии с правилами Клечковского должен был бы заполняться 4f-подуровень. На самом же деле у лантана, расположенного непосредственно после бария появляется не 4f- , а 5d-электрон (электронная конфигурация лантана описывается сокращённой электронной формулой 5d16s2). Однако у следующих за лантаном четырнадцати элементов (Ce – Lu) происходит последовательное заполнение всех 4f-орбиталей, т.е. происходит заполнение орбиталей третьего снаружи электронного слоя. Эти f-элементы называются лантаноидами (подобные лантану). Все f-элементы – металлы. Благодаря отсутствию у атомов лантаноидов существенных различий в структуре внешнего и предвнешнего слоёв все лантаноиды проявляют большое сходство в химических свойствах.
Заполнение 5d-подуровня, начатое у лантана, возобновляется у гафния и заканчивается у ртути. Далее, как и в предыдущих периодах, следуют p-элементы (Tl – Rn), у которых заполняется 6p-подуровень.
Седьмой, пока незавершённый период системы элементов, построен аналогично шестому. После двух s-элементов (Fr и Ra) и одного d-элемента – актиния (Ac) – следует ряд из четырнадцати f-элементов, у которых заполняется 5f-подуровень третьего снаружи энергетического уровня.
Эти элементы (Th – Lr) имеют общее название актиноиды; их свойства близки к свойствам актиния.
Таким образом, расположение элементов в периодической системе соответствует электронному строению их атомов, а электронное строение атомов определяется зарядом их ядер. Поэтому свойства элементов и образуемых ими простых веществ и химических соединений находятся в периодической зависимости от зарядов ядер атомов; (современная формулировка Периодического закона).