Cl атомын электрон тохиргоо. Химийн элементүүдийн атомуудын электрон тохиргоо - Мэдлэгийн гипермаркет

Эхэндээ D.I. -ийн химийн элементүүдийн үелэх систем дэх элементүүд. Менделеевийг атомын масс, химийн шинж чанарын дагуу зохион байгуулсан боловч үнэн хэрэгтээ шийдвэрлэх үүрэг нь атомын массаар биш харин цөмийн цэнэг, үүний дагуу электронуудын тоогоор гүйцэтгэдэг нь тогтоогджээ. төвийг сахисан атом.

Атом дахь электронуудын хамгийн тогтвортой төлөв химийн элементтүүний энергийн хамгийн бага хэмжээтэй тохирч байгаа бөгөөд бусад аливаа төлөвийг электрон нь аяндаа бага энергитэй түвшинд хүрэх боломжтой гэж нэрлэдэг.

Электронууд тойрог замын дагуу атомд хэрхэн тархдаг болохыг авч үзье. үндсэн төлөвт байгаа олон электрон атомын электрон тохиргоо. Барилгын хувьд электрон тохиргооОрбиталыг электроноор дүүргэхийн тулд дараахь зарчмуудыг ашиглана уу.

Паулигийн зарчим (хориглох) - атом нь бүх 4 квант тооны ижил олонлогтой хоёр электронтой байж болохгүй;

- хамгийн бага энергийн зарчим (Клечковскийн дүрэм) - тойрог замууд нь тойрог замын энергийг нэмэгдүүлэх дарааллаар электроноор дүүрдэг (Зураг 1).

Цагаан будаа. 1. Устөрөгчтэй төстэй атомын тойрог замын энергийн тархалт; n нь үндсэн квант тоо юм.

Орбитын энерги нь нийлбэрээс (n + l) хамаарна. Орбиталууд нь эдгээр орбиталуудын нийлбэр (n + l) -ийн өсөх дарааллаар электронуудаар дүүрдэг. Тиймээс, 3d ба 4s дэд түвшний хувьд нийлбэр (n + l) нь 5 ба 4 байх бөгөөд үүний үр дүнд 4s тойрог замыг эхлээд бөглөх болно. Хэрэв нийлбэр (n + l) нь хоёр тойрог замын хувьд ижил байвал эхнийх нь n -ийн бага утгатай тойрог замаар дүүрнэ. Тиймээс, 3d ба 4p тойрог замын хувьд (n + l) нийлбэр нь тойрог тус бүрт 5 байх боловч 3d тойрог замыг эхлээд бөглөнө. Эдгээр дүрмийн дагуу тойрог замыг бөглөх дараалал дараах байдалтай байна.

1с<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<5d<4f<6p<7s<6d<5f<7p

Элементийн гэр бүлийг энергийн дагуу электроноор дүүрсэн сүүлчийн тойрог замаар тодорхойлно. Гэсэн хэдий ч электрон томъёог энергийн цувралын дагуу бичих боломжгүй.

41 Nb 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 3 5s 2 зөв электрон тохиргоо

41 Nb 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 3 Цахим тохиргоог буруу оруулсан

Эхний таван d элементийн хувьд валент байдал (өөрөөр хэлбэл химийн холбоо үүсэх үүрэгтэй электронууд) нь сүүлийн ээлжинд электроноор дүүрсэн d ба s электронуудын нийлбэр юм. P - элементүүдийн хувьд валент нь s ба p дэд түвшинд байрлах электронуудын нийлбэр юм. S-элементүүдийн хувьд валент гэдэг нь гадаад энергийн түвшний дэд түвшинд байрладаг электронууд юм.

- Хундын дүрэм - л -ийн нэг утгын хувьд электронууд тойрог замыг дүүргэж, нийт эргэлт хамгийн их байх болно (Зураг 2)

Цагаан будаа. 2. Эрчим хүчний өөрчлөлт 1s -, 2s - 2p - Үеийн системийн 2 -р үеийн атомуудын тойрог зам.

Атомын электрон тохиргоог бий болгох жишээ

Атомын электрон тохиргоог бий болгох жишээг Хүснэгт 1 -д өгөв.

Хүснэгт 1. Атомын электрон тохиргоог бий болгох жишээ

	Цахим тохиргоо	Холбогдох дүрэм

		Паулигийн зарчим, Клечковскийн дүрэм
		Хандын дүрэм
	1s 2 2s 2 2p 6 4s 1	Клечковскийн дүрэм

Эхний дөрвөн үеийн элементүүдийн атомын электрон бүрхүүлийн бүтэц: $ s- $, $ p- $ ба $ d- $ элементүүд. Атомын электрон тохиргоо. Атомын үндсэн ба сэтгэл хөдлөм байдал

Атомын тухай ойлголт нь эртний ертөнцөд бодисын тоосонцорыг тодорхойлох зорилгоор үүссэн. Грек хэлнээс орчуулсан атом нь "хуваагдашгүй" гэсэн утгатай.

Электронууд

Ирландын физикч Стоуни туршилтын үндсэн дээр цахилгаан эрчим хүчийг бүх химийн элементүүдийн атомуудад байдаг хамгийн жижиг тоосонцороор дамжуулдаг гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. 1891 доллараар Стоуни эдгээр тоосонцорыг нэрлэх санал тавьжээ электронууд, Грек хэлээр "хув" гэсэн утгатай.

Электрон нэрээ авснаас хойш хэдэн жилийн дараа Английн физикч Жозеф Томсон, Францын физикч Жан Перрин нар электронууд сөрөг цэнэгтэй болохыг баталжээ. Энэ бол хамгийн бага сөрөг цэнэг бөгөөд үүнийг химийн хувьд $ (- 1) $ -ийн нэгж болгон авдаг. Томсон электроны хурдыг (гэрлийн хурдтай тэнцүү - 300,000 км / сек), электроны массыг (устөрөгчийн атомын массаас 1836 доллараар бага) тодорхойлж чаджээ.

Томсон, Перрин нар тэжээлийн эх үүсвэрийн шонгуудыг агаар зайлуулсан шилэн хоолойд гагнасан катод ба анод гэсэн хоёр металл хавтантай холбосон. Плита электродуудад ойролцоогоор 10 мянган вольтын хүчдэл тавихад хоолойд гэрэлтүүлгийн гэрэл асч, бөөмүүд катод (сөрөг туйл) -аас анод (эерэг туйл) руу нисч, үүнийг эрдэмтэд анх нэрлэжээ. катодын туяатэгээд энэ нь электронуудын урсгал болохыг олж мэдэв. Жишээлбэл, ТВ -ийн дэлгэц дээр цацагдсан тусгай бодис руу цохиулах электронууд гэрэлтдэг.

Катод хийсэн материалын атомуудаас электронууд гадагшилдаг гэж дүгнэсэн.

Чөлөөт электронууд эсвэл тэдгээрийн урсгалыг өөр аргаар олж авах боломжтой, жишээлбэл, металл утсыг халаах эсвэл үечилсэн хүснэгтийн I бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элементүүдээс бүрдсэн металууд дээр гэрэл тусах үед (жишээлбэл, цезий).

Атом дахь электронуудын төлөв байдал

Атом дахь электроны төлөв байдлыг тухай мэдээллийн багц гэж ойлгодог энергитодорхой электрон орж ирдэг орон зайэнэ нь хаана байрладаг. Атом дахь электрон нь хөдөлгөөний чиглэлгүй гэдгийг бид аль хэдийн мэддэг болсон. бид зөвхөн тухай ярьж болно магадлалүүнийг цөмийн эргэн тойрон дахь орон зайд олох. Энэ нь цөмийг тойрсон энэ орон зайн аль ч хэсэгт байрлаж болох бөгөөд түүний янз бүрийн байрлалын нийлбэрийг тодорхой цэнэгтэй сөрөг цэнэгтэй электрон үүл гэж үздэг. Үүнийг дүрслэхийн тулд үүнийг дараах байдлаар төсөөлж болно: хэрэв секундын зуун эсвэл саяны нэгийн дараа гэрэл зургийн төгсгөлд байгаа шиг электрон дахь атомын байрлалыг гэрэл зургаар дүрслэх боломжтой байсан бол ийм зураг дээрх электроныг дараах байдлаар дүрслэх болно. цэг Тоолж баршгүй олон тооны гэрэл зургууд давхцах нь эдгээр цэгүүдийн ихэнх нь байгаа электрон үүлний хамгийн өндөр нягтралтай зургийг гаргах болно.

Зураг дээр устөрөгчийн атом дахь ийм электрон нягтын "зүсэлт" -ийг цөмөөр дамжуулж харуулсан бөгөөд тасархай шугам нь электроныг илрүүлэх магадлал 90% доллартай тэнцэх хүрээг тодорхойлдог. Цөмд хамгийн ойр контур нь электроныг илрүүлэх магадлал 10% доллар, хоёр дахь контур дотор электроныг цөмөөс илрүүлэх магадлал 20%, гуравдугаарт $ ≈ байх орон зайн бүсийг хамардаг. 30% доллар гэх мэт. Электроны төлөв байдалд тодорхойгүй байдал бий. Энэхүү онцгой байдлыг тодорхойлохын тулд Германы физикч В.Хейзенберг гэсэн ойлголтыг танилцуулсан тодорхой бус байдлын зарчим, өөрөөр хэлбэл электроны энерги, байршлыг нэгэн зэрэг, үнэн зөв тодорхойлох боломжгүй болохыг харуулсан. Цахилгаан энергийг илүү нарийвчлалтай тодорхойлох тусам түүний байрлал тодорхойгүй байх болно, харин эсрэгээр байрлалыг тодорхойлсноор электрон энергийг тодорхойлох боломжгүй юм. Электроныг илрүүлэх магадлалын бүсэд тодорхой хил хязгаар байдаггүй. Гэсэн хэдий ч электроныг олох магадлал хамгийн их байгаа орон зайг ялгах боломжтой.

Атомын цөмийн эргэн тойрон дахь электроныг олох магадлалтай орон зайг тойрог зам гэж нэрлэдэг.

Энэ нь электрон үүлний ойролцоогоор 90% -ийг агуулдаг бөгөөд энэ нь электрон орон зайн энэ хэсэгт байх хугацааны 90 орчим хувийг эзэлдэг гэсэн үг юм. Хэлбэрийн дагуу одоогоор мэдэгдэж буй 4 долларын тойрог замын төрөл байдаг бөгөөд үүнийг $ s, p, d $, $ f $ гэсэн латин үсгээр тэмдэглэсэн байдаг. Электрон тойрог замын зарим хэлбэрийн график дүрслэлийг зурагт үзүүлэв.

Тодорхой тойрог зам дахь электроны хөдөлгөөний хамгийн чухал шинж чанар нь түүний цөмтэй холбоо тогтоох энерги юм. Ойрхон энергитэй электронууд ганц биеийг бүрдүүлдэг электрон давхарга, эсвэл энергийн түвшин... Эрчим хүчний түвшинг цөмөөс эхлэн дугаарладаг: $ 1, 2, 3, 4, 5, 6 $ ба $ 7.

Энергийн түвшний тоог илэрхийлсэн $ n $ бүхэл тоог үндсэн квант тоо гэнэ.

Энэ нь өгөгдсөн энергийн түвшинг эзэлдэг электронуудын энергийг тодорхойлдог. Хамгийн бага энергийг цөмд хамгийн ойр байрлах эхний энергийн түвшний электронууд эзэмшдэг. Эхний түвшний электронуудтай харьцуулахад дараагийн түвшний электронууд нь их хэмжээний энергийн нөөцөөр тодорхойлогддог. Тиймээс гадаад түвшний электронууд нь атомын цөмтэй хамгийн бага нягт холбоотой байдаг.

Атом дахь энергийн түвшин (электрон давхарга) -ын тоо нь химийн элемент хамаардаг Д.И.Менделеевийн системийн үеийн үетэй тэнцүү байна: эхний үеийн элементүүдийн атомууд нэг энергийн түвшинтэй; хоёр дахь үе - хоёр; долоо дахь үе нь долоон.

Эрчим хүчний түвшин дэх хамгийн олон электроныг дараахь томъёогоор тодорхойлно.

энд $ N $ - электронуудын хамгийн их тоо; $ n $ - түвшний тоо эсвэл үндсэн квант тоо. Тиймээс: цөмд хамгийн ойр байрлах эхний энергийн түвшинд хоёроос илүүгүй электрон байж болохгүй; хоёрдугаарт - 8 доллараас хэтрэхгүй; гуравдугаарт - 18 доллараас хэтрэхгүй; дөрөв дэх нь - 32 доллараас хэтрэхгүй. Эрчим хүчний түвшинг (электрон давхарга) хэрхэн зохицуулдаг вэ?

$ (N = 2) $ энергийн хоёр дахь түвшингээс эхлэн түвшин тус бүрийг цөмтэй холбох энергийн хувьд бие биенээсээ ялимгүй ялгаатай дэд түвшингүүдэд (дэд давхаргууд) хуваадаг.

Дэд түвшний тоо нь үндсэн квант тооны утгатай тэнцүү байна.эхний эрчим хүчний түвшин нэг дэд түвшинтэй; хоёр дахь нь - хоёр; гурав дахь нь гурав; дөрөв дэх нь дөрөв. Дэд түвшингүүд нь эргээд тойрог замуудаар үүсдэг.

$ N $ -ийн утга бүр нь $ n ^ 2 $ -тай тэнцэх тойрог замын тоотой тохирч байна. Хүснэгтэнд үзүүлсэн өгөгдлүүдээс үзэхэд $ n $ үндсэн квант тооны дэд түвшний тоо, тойрог замын төрөл, тоо, дэд түвшин ба түвшинд электронуудын хамгийн их тоотой уялдааг ажиглах боломжтой байна.

Үндсэн квант тоо, тойрог замын төрөл ба тоо, дэд түвшин ба түвшний электронуудын хамгийн их тоо.

Эрчим хүчний түвшин $ (n) $	$ N $ -тай тэнцэх дэд түвшний тоо	Орбитын төрөл	Орбиталь		Электронуудын хамгийн их тоо
			дэд түвшинд	$ n ^ 2 $ -тай тэнцэх түвшинд	дэд түвшинд	$ n ^ 2 $ -тай тэнцэх түвшинд
$ K (n = 1) $	$1$	$ 1s $	$1$	$1$	$2$	$2$
$ L (n = 2) $	$2$	$ 2s $	$1$	$4$	$2$	$8$
		$ 2p $	$3$		$6$
$ M (n = 3) $	$3$	$ 3s $	$1$	$9$	$2$	$18$
		$ 3p $	$3$		$6$
		$ 3d доллар	$5$		$10$
$ N (n = 4) $	$4$	$ 4s $	$1$	$16$	$2$	$32$
		$ 4p $	$3$		$6$
		$ 4d $	$5$		$10$
		$ 4f $	$7$		$14$

Дэд түвшинг ихэвчлэн латин үсгээр тэмдэглэдэг бөгөөд тэдгээрийн тойрог замын хэлбэрийг илэрхийлдэг: $ s, p, d, f $. Тиймээс:

$ s $ -дэд түвшин -атомын цөмд хамгийн ойр, энергийн түвшин бүрийн дэд түвшин нь нэг $ s $ -орбиталаас бүрдэнэ;
$ p $ -дэд түвшин -энергийн түвшингээс бусад тус бүрийн хоёр дахь дэд түвшин нь гурван $ p $ -орбиталаас бүрдэнэ;
$ d $ -sublayer -тус бүрийн гурав дахь дэд түвшин, гурав дахь шатнаас эхлэн энергийн түвшин нь таван $ d $ -орбиталаас бүрдэнэ;
Дөрөв дэх эрчим хүчний түвшингээс эхлэн тус бүрийн $ f $ -дэд тоглогч долоон $ f $ -орбиталаас бүрдэнэ.

Атомын цөм

Гэхдээ электрон бол атомын цорын ганц бүрэлдэхүүн хэсэг биш юм. Физикч Анри Беккерел ураны давс агуулсан байгалийн эрдэс бодис нь үл мэдэгдэх цацраг туяа ялгаруулж, гэрлээс нуугдсан гэрэл зургийн хальсыг гэрэлтүүлдэг болохыг олж мэджээ. Энэ үзэгдлийг нэрлэжээ цацраг идэвхт байдал.

Гурван төрлийн цацраг идэвхт туяа байдаг.

$ α $ -туяа нь электроны цэнэгээс 2 $ дахин их цэнэгтэй боловч эерэг тэмдэгтэй, устөрөгчийн атомын массаас 4 $ дахин их масстай $ α $ -бөөстэй;
$ β $ -туяа нь электрон урсгалыг илэрхийлдэг;
$ γ $ -туяа нь цахилгаан цэнэг авч чаддаггүй, үл тоомсорлох масстай цахилгаан соронзон долгион юм.

Тиймээс атом нь нарийн бүтэцтэй бөгөөд эерэг цэнэгтэй цөм ба электронуудаас бүрдэнэ.

Атом хэрхэн ажилладаг вэ?

1910 онд Лондонгийн ойролцоох Кембридж хотод Эрнест Рутерфорд оюутнууд, хамт ажиллагсадтайгаа хамт нимгэн алтан тугалган цаасаар дамжин өнгөрч, дэлгэц дээр унаж буй $ α $ ширхэгийн хэсгүүдийг судлав. Альфа тоосонцор нь ихэвчлэн анхны чиглэлээсээ зөвхөн нэг градусаар хазайсан байдаг нь алтны атомуудын шинж чанарын жигд байдал, жигд байдлыг баталж өгдөг. Гэнэт судлаачид зарим $ α $ -хэсгүүд ямар нэгэн саад бэрхшээлтэй тулгарах мэт замынхаа чиглэлийг огцом өөрчилсөн болохыг анзаарчээ.

Тугалган цаасны урд дэлгэц байрлуулснаар Рутерфорд алтны атомуудаас туссан $ α $ ширхэгийн тоосонцор эсрэг чиглэлд ниссэн ховор тохиолдлыг хүртэл илрүүлж чадсан юм.

Атомын бүх масс ба түүний бүх эерэг цэнэг нь жижиг төв цөмд төвлөрсөн тохиолдолд ажиглагдсан үзэгдлүүд үүсч болохыг тооцоолол харуулав. Цөмийн радиус нь сөрөг цэнэгтэй электронууд байгаа бүх атомын радиусаас 100,000 дахин бага юм. Хэрэв бид дүрсэлсэн харьцуулалт хийвэл атомын эзэлхүүнийг бүхэлд нь Лужники дахь цэнгэлдэх хүрээлэн, цөмийг талбайн төвд байрладаг хөл бөмбөгийн бөмбөгтэй зүйрлэж болно.

Аливаа химийн элементийн атомыг нарны жижиг системтэй харьцуулж болно. Тиймээс Резерфордын санал болгосон атомын энэ загварыг гариг гэж нэрлэдэг.

Протон ба нейтрон

Атомын бүх масс төвлөрсөн жижиг атомын цөм нь протон ба нейтрон гэсэн хоёр төрлийн бөөмөөс бүрддэг болох нь тогтоогджээ.

Протонуудэлектрон цэнэгтэй тэнцэх цэнэгтэй боловч $ (+ 1) $ тэмдгийн эсрэг, устөрөгчийн атомын масстай тэнцэх масстай (үүнийг химийн нэгж болгон авдаг). Протонуудыг $ ↙ (1) ↖ (1) p $ (эсвэл $ p + $) тэмдгээр тэмдэглэв. Нейтронцэнэг бүү ав, тэд төвийг сахисан бөгөөд протоны масстай тэнцүү масстай, өөрөөр хэлбэл. $ 1 $. Нейтроныг $ ↙ (0) ↖ (1) n $ (эсвэл $ n ^ 0 $) тэмдгээр тэмдэглэнэ.

Протон ба нейтроныг хамтад нь нэрлэдэг нуклонууд(лат. цөм- үндсэн).

Атом дахь протон ба нейтронуудын нийлбэрийг нэрлэдэг асар их тоо... Жишээлбэл, хөнгөн цагаан атомын массын тоо:

Анхааралгүй байгаа электрон массыг үл тоомсорлож болох тул атомын бүх масс цөмд төвлөрч байгаа нь тодорхой байна. Электроныг дараах байдлаар тэмдэглэв: $ e↖ (-) $.

Атом нь цахилгаан төвийг сахисан тул энэ нь бас тодорхой юм атом дахь протон ба электронуудын тоо ижил байна. Энэ нь химийн элементийн дугаартай тэнцүү юмҮүнийг үечилсэн хүснэгтэд хуваарилсан болно. Жишээлбэл, төмрийн атомын цөм нь 26 долларын протон агуулдаг бөгөөд 26 долларын электрон нь цөмийг тойрон эргэлддэг. Нейтроны тоог хэрхэн тодорхойлох вэ?

Таны мэдэж байгаагаар атомын масс нь протон ба нейтроны массаас бүрдэнэ. $ (Z) $ элементийн эрэмбийн дугаарыг мэдэх, өөрөөр хэлбэл. протонуудын тоо, $ (A) $ массын тоо, протон ба нейтронуудын нийлбэртэй тэнцүү бол та $ (N) $ нейтронуудын тоог томъёогоор олж болно.

Жишээлбэл, төмрийн атом дахь нейтронуудын тоо:

$56 – 26 = 30$.

Хүснэгтэнд энгийн бөөмсийн үндсэн шинж чанарыг харуулав.

Анхан шатны бөөмийн үндсэн шинж чанарууд.

Изотопууд

Цөмийн цэнэг нь ижил боловч өөр өөр массын тоотой ижил элементийн олон төрлийн атомыг изотоп гэж нэрлэдэг.

Үг изотопГрек гэсэн хоёр үгнээс бүрдэнэ. isos- ижил ба топос- газар, элементүүдийн үечилсэн хүснэгтэд "нэг байр эзлэх" (нүд) гэсэн утгатай.

Байгалийн гаралтай химийн элементүүд нь изотопуудын холимог юм. Тиймээс нүүрстөрөгч нь 12, 13, 14 долларын масстай гурван изотоптой; хүчилтөрөгч - 16, 17, 18 доллар гэх мэт масстай гурван изотоп.

Химийн элементийн харьцангуй атомын массыг ихэвчлэн үечилсэн хүснэгтэд өгдөг бөгөөд тэдгээрийн харьцангуй агууламжийг харгалзан тухайн элементийн изотопуудын байгалийн хольцын атом массын дундаж утга юм. Атомын масс нь ихэвчлэн бутархай байдаг. Жишээлбэл, байгалийн хлорын атомууд нь хоёр изотопын холимог юм - $ 35 $ (тэдгээрийн 75% нь байгальд) ба $ 37 $ ($ 25% $); Тиймээс хлорын харьцангуй атомын масс 35.5 доллар байна. Хлорын изотопыг дараах байдлаар бичнэ.

$ ↖ (35) ↙ (17) (Cl) $ ба $ ↖ (37) ↙ (17) (Cl) $

Хлорын изотопуудын химийн шинж чанарууд нь ихэнх химийн элементүүдийн изотопуудтай ижил байдаг, жишээлбэл кали, аргон:

$ ↖ (39) ↙ (19) (K) $ ба $ ↖ (40) ↙ (19) (K) $, $ ↖ (39) ↙ (18) (Ar) $ ба $ ↖ (40) ↙ (18) ) (Ar) $

Гэсэн хэдий ч устөрөгчийн изотопууд харьцангуй атомын массын хэмжээ огцом нэмэгдсэний улмаас шинж чанараараа ихээхэн ялгаатай байдаг. тэдэнд бие даасан нэр, химийн шинж тэмдгийг хүртэл өгсөн болно: protium - $ ↖ (1) ↙ (1) (H) $; дейтерий - $ ↖ (2) ↙ (1) (H) $, эсвэл $ ↖ (2) ↙ (1) (D) $; тритий - $ ↖ (3) ↙ (1) (H) $, эсвэл $ ↖ (3) ↙ (1) (T) $.

Одоо та химийн элементийн орчин үеийн, илүү хатуу, шинжлэх ухааны тодорхойлолтыг өгч болно.

Химийн элемент бол ижил цөмийн цэнэгтэй атомуудын цуглуулга юм.

Эхний дөрвөн үеийн элементүүдийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтэц

Менделеевийн системийн үе дэх элементүүдийн атомуудын электрон тохиргоог харуулахыг авч үзье.

Эхний үеийн элементүүд.

Атомын электрон бүтцийн диаграммууд нь электрон давхарга (энергийн түвшин) дээр электронуудын тархалтыг харуулдаг.

Атомын электрон томъёо нь электронуудын энергийн түвшин ба түвшнээс доогуур тархалтыг харуулдаг.

Атомын график электрон томъёо нь электронуудын тархалтыг түвшингээс доогуур түвшинд төдийгүй тойрог замд харуулдаг.

Гелийн атомын хувьд эхний электрон давхарга дууссан бөгөөд дотор нь 2 долларын электрон байдаг.

Устөрөгч ба гели нь $ s $ -элементүүд бөгөөд эдгээр атомуудын $ s $ -орбитал нь электроноор дүүрсэн байдаг.

Хоёр дахь үеийн элементүүд.

Хоёрдахь үеийн бүх элементүүдийн хувьд эхний электрон давхарга дүүрч, электронууд нь хоёр дахь электрон давхаргын $ s- $ ба $ p $ -орбиталуудыг хамгийн бага энергийн зарчмын дагуу дүүргэдэг (эхлээд $ s $, дараа нь $ p $) ба Паули, Хунд нарын дүрмүүд.

Неон атомын хоёр дахь электрон давхарга дууссан бөгөөд дотор нь 8 долларын электрон байдаг.

Гурав дахь үеийн элементүүд.

Гурав дахь үеийн элементүүдийн атомуудын хувьд эхний ба хоёр дахь электрон давхаргууд дууссан тул электронууд 3s, 3p, 3d дэд түвшинг эзэлдэг гурав дахь электрон давхаргыг бөглөнө.

Гурав дахь үеийн элементүүдийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтэц.

3.5 долларын үнэтэй электрон тойрог замыг магнийн атом дээр хийж дуусгаж байна. $ Na $ ба $ Mg $ нь $ s $ элементүүд юм.

Хөнгөн цагаан болон дараагийн элементүүдэд 3d $ долларын доод түвшинг электроноор дүүргэдэг.

$ ↙ (18) (Ar) $ Аргон

$ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) p ^ 6 (3) s ^ 2 (3) p ^ 6 $

Гаднах давхарга (гурав дахь электрон давхарга) дахь аргоны атомд 8 долларын электрон байдаг. Гаднах давхарга дууссан боловч нийтдээ гурав дахь электрон давхаргад 18 электрон байж магадгүй бөгөөд энэ нь гуравдахь үеийн элементүүд $ 3d $ -орбиталууд дүүргээгүй гэсэн үг юм.

$ Al $ -оос $ Ar $ - $ p $ хүртэлх бүх элементүүд -элементүүд.

$ s- $ ба $ p $ -элементүүдхэлбэр үндсэн дэд бүлгүүдүечилсэн хүснэгтэд.

Дөрөв дэх үеийн элементүүд.

Кали, кальцийн атомуудын хувьд дөрөв дэх электрон давхарга гарч ирдэг бөгөөд үүнээс хойш $ 4s долларын дэд түвшинг бөглөсөн болно $ 3 долларын дэд түвшнээс бага энергитэй. Дөрөв дэх үеийн элементүүдийн атомын график электрон томъёог хялбарчлахын тулд:

аргоны график электрон томъёог дараах байдлаар тодорхойлъё: $ Ar $;
Бид эдгээр атомуудаар дүүргээгүй дэд түвшинг дүрслэхгүй.

$ K, Ca $ - $ s $ -элементүүд,үндсэн дэд бүлэгт багтсан болно. $ Sc $ -оос $ Zn $ хүртэлх атомын хувьд 3d дэд түвшинг электроноор дүүргэдэг. Эдгээр нь $ 3d $ элементүүд юм. Тэдгээрт багтсан болно хажуугийн дэд бүлгүүд,тэдгээрийн гаднах электрон давхарга дүүрсэн тул тэдгээрийг гэж нэрлэдэг шилжилтийн элементүүд.

Хром ба зэсийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтцэд анхаарлаа хандуулаарай. Тэдгээрт нэг электрон $ 4s- $ -оос $ 3d $ дэд түвшин рүү "унадаг" бөгөөд энэ нь үүссэн $ 3d ^ 5 $ ба $ 3d ^ (10) $ электронуудын тохиргооны энергийн тогтвортой байдал өндөр байгаатай холбоотой юм.

$ ↙ (24) (Cr) $ 1s ^ (2) 2s ^ (2) 2p ^ (6) 3s ^ (2) 3p ^ (6) 3d ^ (4) 4s ^ (2)… $

$ ↙ (29) (Cu) $ 1s ^ (2) 2s ^ (2) 2p ^ (6) 3s ^ (2) 3p ^ (6) 3d ^ (9) 4s ^ (2)… $

Элементийн тэмдэг, дарааллын дугаар, нэр	Цахим бүтцийн диаграм	Цахим томъёо	График цахим томъёо
$ ↙ (19) (K) $ Кали		$ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) p ^ 6 (3) p ^ 6 (4) s ^ 1 $
$ ↙ (20) (C) $ Кальци		$ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) p ^ 6 (3) p ^ 6 (4) s ^ 2 $
$ ↙ (21) (Sc) $ Scandium		$ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) p ^ 6 (3) p ^ 6 (4) s ^ 1 (3) d ^ 1 $ эсвэл $ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) p ^ 6 (3) p ^ 6 (3) d ^ 1 (4) s ^ 1 $
$ ↙ (22) (Ti) $ Титан		$ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) p ^ 6 (3) p ^ 6 (4) s ^ 2 (3) d ^ 2 $ эсвэл $ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) p ^ 6 (3) p ^ 6 (3) d ^ 2 (4) s ^ 2 $
$ ↙ (23) (V) $ Ванадий		$ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) p ^ 6 (3) p ^ 6 (4) s ^ 2 (3) d ^ 3 $ эсвэл $ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) p ^ 6 (3) p ^ 6 (3) d ^ 3 (4) s ^ 2 $
$ ↙ (24) (Сr) $ Chrome		$ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) p ^ 6 (3) p ^ 6 (4) s ^ 1 (3) d ^ 5 $ эсвэл $ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) p ^ 6 (3) p ^ 6 (3) d ^ 5 (4) s ^ 1 $
$ ↙ (29) (Cu) $ Chrome		$ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) p ^ 6 (3) p ^ 6 (4) s ^ 1 (3) d ^ (10) $ эсвэл $ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) ) p ^ 6 (3) p ^ 6 (3) d ^ (10) (4) s ^ 1 $
$ ↙ (30) (Zn) $ Цайр		$ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) p ^ 6 (3) p ^ 6 (4) s ^ 2 (3) d ^ (10) $ эсвэл $ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) ) p ^ 6 (3) p ^ 6 (3) d ^ (10) (4) s ^ 2 $
$ ↙ (31) (Га) $ Галлий		$ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) p ^ 6 (3) p ^ 6 (4) s ^ 2 (3) d ^ (10) 4p ^ (1) $ эсвэл $ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) p ^ 6 (3) p ^ 6 (3) d ^ (10) (4) s ^ (2) 4p ^ (1) $
$ ↙ (36) (Кр) $ Криптон		$ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) p ^ 6 (3) p ^ 6 (4) s ^ 2 (3) d ^ (10) 4p ^ 6 $ эсвэл $ 1s ^ 2 (2) s ^ 2 (2) p ^ 6 (3) p ^ 6 (3) d ^ (10) (4) s ^ (2) 4p ^ 6 $

Цайрын атомын хувьд гурав дахь электрон давхарга дууссан бөгөөд 3 $, 3p $, $ 3d $ гэсэн бүх дэд түвшинг дүүргэсэн бөгөөд дээр нь нийт $ 18 электрон байна.

Цайрыг дагасан элементүүдэд дөрөв дэх электрон давхарга болох $ 4p долларын дэд түвшинг дүүргэсээр байна. $ Ga $ - $ Kr $ - $ p $ хүртэлх элементүүд -элементүүд.

Криптон атомын гаднах (дөрөв дэх) давхарга нь 8 долларын электронтой. Гэхдээ нийтдээ дөрөв дэх электрон давхаргад 32 долларын электрон байж болно. криптоны атомын хувьд $ 4d- $ ба $ 4f $ - дэд түвшин хоосон хэвээр байна.

Тав дахь үеийн элементүүдийг дараах дарааллаар дэд түвшнээр дүүргэсэн болно: $ 5s → 4d → 5p $. Мөн $ ↙ (41) Nb $, $ ↙ (42) Mo $, $ ↙ (44) Ru $, $ ↙ (45) Rh $, $ ↙ (электронуудын "бууралт" -тай холбоотой үл хамаарах зүйлүүд бас байдаг) 46) Pd $, $ ↙ (47) Ag $. Зургаа ба долдугаар үед $ f $ гарч ирнэ -элементүүд, өөрөөр хэлбэл Гурав дахь электрон давхаргын 4f- $ ба $ 5f $ -ийн дэд түвшингээр дүүргэсэн элементүүд.

$ 4f $ -элементүүдгэж нэрлэдэг лантанид.

$ 5f $ -элементүүдгэж нэрлэдэг актинидууд.

Зургаа дахь үеийн элементүүдийн электрон дэд түвшинг бөглөх дараалал: $ ↙ (55) Cs $ ба $ ↙ (56) Ва $ - $ 6s $ -элементүүд; $ ↙ (57) Ла ... 6s ^ (2) 5d ^ (1) $ - $ 5d $ -элемент; $ ↙ (58) Ce $ - $ ↙ (71) Lu - 4f $ -элементүүд; $ ↙ (72) Hf $ - $ ↙ (80) Hg - 5d $ -элементүүд; $ ↙ (81) Т1 $ - $ ↙ (86) Rn - 6d $ -элементүүд. Гэхдээ энд ч гэсэн электрон тойрог замыг бөглөх дарааллыг зөрчсөн элементүүд байдаг бөгөөд энэ нь жишээлбэл, эрчим хүчний тогтвортой байдлын тал хувьтай тэнцэж, $ f $ дэд түвшинг бүрэн дүүргэсэнтэй холбоотой юм. $ nf ^ 7 $ ба $ nf ^ (14) $.

Атомын аль дэд түвшинг хамгийн сүүлд электроноор дүүргэснээс хамааран бүх элементүүдийг дөрвөн электрон гэр бүл буюу блок болгон хуваадаг.

$ s $ -элементүүд;электронууд нь атомын гаднах түвшний $ s $ -ийн түвшинг дүүргэдэг; $ s $ -элементэд устөрөгч, гели, I ба II бүлгийн үндсэн дэд бүлгүүдийн элементүүд орно;
$ p $ -элементүүд;электронууд атомын гаднах түвшний $ p $ түвшинг дүүргэдэг; $ p $ -элементүүд нь III -VIII бүлгийн үндсэн дэд бүлгүүдийн элементүүдийг агуулдаг;
$ d $ -элементүүд;электронууд нь атомын гаднах түвшний $ d $ -ийн түвшинг дүүргэдэг; $ d $ -элементүүд нь I -VIII бүлгийн хоёрдогч дэд бүлгүүдийн элементүүдийг агуулдаг. $ s- $ ба $ p- $ элементүүдийн хооронд байрладаг олон арван жилийн туршид залгуурын элементүүд. Тэднийг бас нэрлэдэг шилжилтийн элементүүд;
$ f $ -элементүүд;электронууд нь гурав дахь гаднах атомын түвшний $ f- $ дэд түвшинг дүүргэдэг; Үүнд лантанид ба актинид орно.

Атомын электрон тохиргоо. Атомын үндсэн ба сэтгэл хөдлөм байдал

Швейцарийн физикч В.Паули 1925 онд үүнийг тогтоожээ нэг тойрог зам дахь атом нь хоёроос илүүгүй электрон агуулж болноэсрэг (эсрэг) нуруутай байх (англи хэлнээс орчуулагдсан - булны), i.e. электрон шинж чанарыг тэнхлэгээ цагийн зүүний дагуу эсвэл цагийн зүүний эсрэг эргүүлэх байдлаар төсөөлж болох ийм шинж чанарыг эзэмшдэг. Энэ зарчмыг нэрлэдэг Паулигийн зарчим.

Хэрэв тойрог замд нэг электрон байгаа бол үүнийг дууддаг хосгүйхэрэв хоёр байвал энэ нь хос электронууд, өөрөөр хэлбэл эсрэг эргэлттэй электронууд.

Зураг дээр энергийн түвшинг дэд түвшинд хуваах диаграммыг үзүүлэв.

$ s- $ Орбиталь, таны мэдэж байгаагаар, бөмбөрцөг хэлбэртэй. Устөрөгчийн атомын электрон $ (n = 1) $ энэ тойрог замд байрладаг бөгөөд хосгүй байдаг. Тиймээс түүний электрон томъёо, эсвэл электрон тохиргоо, ингэж бичсэн болно: $ 1s ^ 1 $. Цахим томъёонд энергийн түвшний тоог $ (1 ...) $ үсгийн урд талын тоогоор, латин үсэг нь дэд түвшинг (тойрог замын төрөл), баруун дээд талд бичигдсэн тоогоор илэрхийлнэ. үсэг (экспонентын хувьд) дэд түвшний электронуудын тоог харуулна.

Нэг $ s- $ тойрог замд хоёр хос электронтой байдаг гелийн атомын хувьд энэ томъёо нь: $ 1s ^ 2 $. Гелийн атомын электрон бүрхүүл нь бүрэн бөгөөд маш тогтвортой байдаг. Гели бол сайн хий юм. Хоёрдахь энергийн түвшинд $ (n = 2) $ дөрвөн тойрог зам байдаг, нэг $ s $, гурван $ p $. Хоёр дахь түвшний $ s $ тойрог замын электронууд (2s $ тойрог зам) нь илүү өндөр энергитэй байдаг. $ 1s $ -орбитал $ (n = 2) $ электронуудаас илүү цөмөөс хол зайд оршдог. Ерөнхийдөө, $ n $ -ийн утга тус бүрт нэг $ s- $ тойрог зам байдаг, гэхдээ харгалзах электрон энергийн нөөцтэй, тиймээс $ n $ -ийн үнэ нэмэгдэх тусам харгалзах диаметртэй болно. $ S- $ Orbital нь бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг. Устөрөгчийн атомын электрон $ (n = 1) $ энэ тойрог замд байрладаг бөгөөд хосгүй байдаг. Тиймээс түүний электрон томъёо буюу электрон тохиргоог дараах байдлаар бичнэ: $ 1s ^ 1 $. Цахим томъёонд энергийн түвшний тоог $ (1 ...) $ үсгийн урд талын тоогоор, латин үсэг нь дэд түвшинг (тойрог замын төрөл), баруун дээд талд бичигдсэн тоогоор илэрхийлнэ. үсэг (экспонентын хувьд) дэд түвшний электронуудын тоог харуулна.

Нэг $ s- $ тойрог замд хоёр хос электронтой байдаг $ He $ гелийн атомын хувьд энэ томъёо нь: $ 1s ^ 2 $. Гелийн атомын электрон бүрхүүл нь бүрэн бөгөөд маш тогтвортой байдаг. Гели бол сайн хий юм. Хоёрдахь энергийн түвшинд $ (n = 2) $ дөрвөн тойрог зам байдаг, нэг $ s $, гурван $ p $. Хоёрдогч түвшний $ s- $ тойрог замын (2 $ $ -орбитал) электронууд илүү өндөр энергитэй байдаг. $ 1s $ -орбитал $ (n = 2) $ электронуудаас илүү цөмөөс хол зайд оршдог. Ерөнхийдөө, $ n $ -ийн утга тус бүрт нэг $ s- $ тойрог зам байдаг, гэхдээ харгалзах электрон энергийн нөөцтэй, тиймээс $ n $ -ийн үнэ нэмэгдэх тусам харгалзах диаметртэй болно.

$ p- $ Орбитальнь дамббелл хэлбэртэй, эсвэл эзэлхүүнтэй найман дүрс юм. Бүх $ p $ -орбиталууд нь атомын цөмөөр дамжуулсан орон зайн координатын дагуу перпендикуляр атомд байрладаг. $ N = 2 $ -оос эхлэн энергийн түвшин (электрон давхарга) бүр гурван $ p $ -орбиталтай болохыг дахин онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. $ N $ -ийн үнэ цэнэ нэмэгдэхийн хэрээр электронууд бөөмөөс хол зайд байрлах $ р $ орбиталуудыг эзэлж, $ x, y, z $ тэнхлэгийн дагуу чиглүүлдэг.

Хоёрдахь $ (n = 2) $ хугацааны элементүүдийн хувьд эхлээд нэг $ s $ -орбиталь, дараа нь гурван $ p $ -орбиталь; электрон томъёо $ Li: 1s ^ (2) 2s ^ (1) $. $ 2s ^ 1 $ электрон нь атомын цөмтэй холбогдоогүй тул литийн атом үүнийг амархан хандивлаж чаддаг (энэ үйл явцыг исэлдэлт гэж нэрлэдэг гэдгийг та ойлгосон байх), лити ион $ Li ^ + $ болж хувирна.

Бериллий атомын дөрөв дэх электрон нь мөн $ 2s $ -орбитал дээр байрладаг: $ 1s ^ (2) 2s ^ (2) $. Бериллий атомын хоёр гадаад электроныг амархан салгадаг - $ B ^ 0 $ нь $ Be ^ (2 +) $ катионд исэлддэг.

Бор атомын тав дахь электроныг $ 2p $ -орбитал эзэлдэг: $ 1s ^ (2) 2s ^ (2) 2p ^ (1) $. Дараа нь $ C, N, O, F $ атомууд нь $ 2p $ -орбиталаар дүүрсэн бөгөөд энэ нь неоны эрхэмлэдэг хий болж төгсдөг: $ 1s ^ (2) 2s ^ (2) 2p ^ (6) $.

Гурав дахь үеийн элементүүдийн хувьд $ 3s- $ ба $ 3p $ -орбиталуудыг тус тус бөглөнө. Энэ тохиолдолд гурав дахь түвшний таван $ d $ -орбитал үнэгүй хэвээр байна.

$ ↙ (11) Na 1s ^ (2) 2s ^ (2) 2p ^ (6) 3s ^ (1) $,

$ ↙ (17) Cl 1s ^ (2) 2s ^ (2) 2p ^ (6) 3s ^ (2) 3p ^ (5) $,

$ ↙ (18) Ar 1s ^ (2) 2s ^ (2) 2p ^ (6) 3s ^ (2) 3p ^ (6) $.

Заримдаа атом дахь электронуудын тархалтыг харуулсан диаграммд зөвхөн энергийн түвшин тус бүрийн электронуудын тоог зааж өгдөг. Дээрх бүрэн электрон томъёоноос ялгаатай нь химийн элементүүдийн атомын товчилсон электрон томъёог бичнэ үү, жишээлбэл:

$ ↙ (11) Na 2, 8, 1; $ $ ↙ (17) Cl 2, 8, 7; $ $ ↙ (18) Ar 2, 8, 8 $.

Том хугацааны (дөрөв, тав дахь) элементүүдийн хувьд эхний хоёр электрон нь $ 4s- $ ба $ 5s $ -орбиталуудыг тус тус эзэлдэг: $ ↙ (19) K 2, 8, 8, 1; $ $ ↙ (38) Sr 2, 8, 18, 8, 2 доллар. Том үе бүрийн гурав дахь элементээс эхлэн дараагийн арван электрон нь өмнөх $ 3d- $ ба $ 4d- $ тойрог замд тус тус орно (хажуугийн дэд бүлгүүдийн элементүүдийн хувьд): $ ↙ (23) V 2, 8, 11, 2; $ $ ↙ (26) Fr 2, 8, 14, 2; $ $ ↙ (40) Zr 2, 8, 18, 10, 2; $ $ ↙ (43) Tc 2, 8, 18, 13, 2 Доллар. Дүрмээр бол, өмнөх $ d $ -боловсруулагчийг бөглөхөд гадаад ($ 4p- $ ба $ 5p- $) $ p- $ дэд түвшинг бөглөж эхэлнэ: $ ↙ (33) 2, 8, 18 шиг , 5; $ $ ↙ (52) Te 2, 8, 18, 18, 6 $.

Удаан хугацааны элементүүдэд - зургаа дахь, дуусаагүй долоо дахь - электрон түвшин ба дэд түвшинг электроноор дүүргэдэг бөгөөд дүрмээр бол дараах эхний электронууд $ s- $ дэд түвшинд ирдэг: $ ↙ (56) Ba 2 , 8, 18, 18, 8, 2; $ $ ↙ (87) Fr 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 $; дараагийн нэг электрон (y $ La $ ба $ Ca $) өмнөх $ d $ дэд түвшний: $ ↙ (57) La 2, 8, 18, 18, 9, 2 $ ба $ ↙ (89) Ac 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2 доллар.

Дараа нь дараагийн $ 14 долларын электронууд гаднах энергийн гуравдахь түвшинд буюу 4f $ ба 5f $ -орбиталууд болох лантоноид ба актинидыг авах болно: $ ↙ (64) Gd 2, 8, 18, 25, 9, 2; $ $ ↙ (92) U 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2 $.

Дараа нь хоёрдогч дэд бүлгүүдийн элементүүдийн гадаад энергийн хоёр дахь түвшин ($ d $ -дэд түвшин) дахин бий болж эхэлнэ: $ ↙ (73) Ta 2, 8, 18, 32, 11, 2; $ ↙ (104) Rf 2, 8, 18, 32, 32, 10, 2 доллар. Эцэст нь, $ d $ дэд тоглогчийг арван электроноор бүрэн дүүргэсний дараа л $ p $ дэд түвшинг дахин дүүргэх болно: $ ↙ (86) Rn 2, 8, 18, 32, 18, 8 $ .

Ихэнхдээ атомын электрон бүрхүүлийн бүтцийг энерги буюу квант эс ашиглан дүрсэлсэн байдаг. график электрон томъёо... Энэхүү тэмдэглэгээний хувьд дараах тэмдэглэгээг ашиглана: квант эс бүрийг нэг тойрог замд харгалзах нүдээр тодорхойлно; электрон бүрийг эргэх чиглэлд харгалзах сумаар зааж өгсөн болно. График электрон томъёо бичихдээ хоёр дүрмийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Паулигийн зарчим, эсийн дотор хоёроос илүүгүй электрон байж болно (тойрог замд), гэхдээ эсрэг параллель ээрэх, Ф.Хундын дүрэмҮүний дагуу электронууд чөлөөт эсүүдийг нэг нэгээр нь эзэлдэг бөгөөд ижил эргэлтийн утгатай байдаг бөгөөд зөвхөн дараа нь хосолдог боловч Паулигийн зарчмын дагуу эргэлт нь аль хэдийн эсрэг чиглэлд чиглэгдэх болно.

Үе үе системийн элементүүдийн атомуудын электрон тохиргоо.

Янз бүрийн АО дээр электронуудын тархалтыг нэрлэдэг Атомын электрон тохиргоо... Хамгийн бага эрчим хүчний электрон тохиргоо нь харгалзана үндсэн төлөватом, бусад тохиргоонд хамаарна сэтгэл хөдлөм байдал.

Атомын электрон тохиргоог электрон томъёо, электрон дифракцийн диаграм хэлбэрээр хоёр хэлбэрээр дүрсэлсэн болно. Цахим томъёо бичихдээ үндсэн болон тойрог замын квант тоог ашигладаг. Дэд түвшинг үндсэн квант тоо (цифр) ба тойрог замын квант дугаар (харгалзах үсэг) -ээр тэмдэглэнэ. Дэд түвшний электронуудын тоо нь дээд бичээсийг тодорхойлдог. Жишээлбэл, устөрөгчийн атомын үндсэн төлөвийн хувьд электрон томъёо нь: 1 с 1 .

Цахим түвшний бүтцийг электрон дифракцийн диаграм ашиглан илүү нарийвчлан тайлбарлаж болох бөгөөд энд дэд түвшний тархалтыг квант эс хэлбэрээр дүрсэлсэн болно. Энэ тохиолдолд тойрог замыг уламжлалт байдлаар дөрвөлжин хэлбэрээр дүрсэлдэг бөгөөд түүний хажууд дэд түвшний тэмдэглэгээг тавьдаг. Түвшин бүрийн дэд түвшингүүдийн энерги арай өөр тул өндрийг нь бага зэрэг нүүлгэн шилжүүлэх ёстой. Цахилгаан ээрэх квант тооны тэмдгээс хамааран сум эсвэл ↓ дүрслэгдсэн байдаг. Устөрөгчийн атомын электрон дифракцийн диаграм:

Олон электрон атомуудын электрон тохиргоог бий болгох зарчим бол устөрөгчийн атомд протон ба электрон нэмэх явдал юм. Электроныг энергийн түвшин ба дэд түвшингээр хуваарилах нь өмнө нь авч үзсэн дүрмийг дагаж мөрддөг: хамгийн бага энергийн зарчим, Паулигийн зарчим, Хундын дүрэм.

Атомын электрон тохиргооны бүтцийг харгалзан сүүлчийн дүүргэсэн дэд түвшний тойрог замын квант тооны утгын дагуу мэдэгдэж буй бүх элементүүдийг дөрвөн бүлэгт хувааж болно. с-элементүүд, х-элементүүд, d-элементүүд, f-элементүүд.

He (Z = 2) гелийн атомын хувьд хоёр дахь электрон нь 1 -ийг эзэлдэг с-орбитал, түүний электрон томъёо: 1 с 2. Электрон диаграм:

Элементүүдийн үечилсэн хүснэгтийн хамгийн богино хугацаа нь гелиээр төгсдөг. Гелийн электрон тохиргоог зааж өгсөн болно.

Хоёрдахь үеийг лити Ли (Z = 3) нээдэг, түүний электрон томъёо: Электрон диаграм:

Элементүүдийн атомуудын электрон дифракцийн хялбаршуулсан диаграммыг доор харуулав, ижил энергийн түвшний тойрог замууд ижил өндөрт байрладаг. Бүрэн дүүргэсэн дотоод түвшинг харуулаагүй болно.

Литигийн дараа бериллий Be (Z = 4) ордог бөгөөд үүнд нэмэлт электрон 2 хуримтлагддаг с-орбиталь. Цахим томъёо Be: 2 с 2

Үндсэн төлөвт дараагийн бор электрон B (z = 5) 2 -ийг эзэлдэг R-орбитал, Б: 1 с 2 2с 2 2х 1; Түүний электрон дифракцийн диаграм:

Дараах таван зүйлийг электрон хэлбэрээр тохируулсан болно.

C (Z = 6): 2 с 2 2х 2 N (Z = 7): 2 с 2 2х 3

O (Z = 8): 2 с 2 2х 4 F (Z = 9): 2 с 2 2х 5

Не (Z = 10): 2 с 2 2х 6

Өгөгдсөн цахим тохиргоог Хундын дүрмээр тодорхойлно.

Неоны энергийн эхний ба хоёр дахь түвшинг бүрэн дүүргэдэг. Цахим тохиргоог тодорхойлж, элементүүдийн атомын электрон томъёог бичихийн тулд үүнийг товч ашиглах зорилгоор ашиглая.

Натрийн Na (Z = 11) ба Mg (Z = 12) гурав дахь үеийг нээдэг. Гаднах электронууд 3 эзэлдэг с-орбиталь:

Na (Z = 11): 3 с 1

Мг (Z = 12): 3 с 2

Дараа нь хөнгөн цагаанаас (Z = 13) эхэлж 3 -ийг бөглөнө R-дэд түвшин. Гурав дахь үе нь аргон Ar (Z = 18) -ээр дуусна.

Аль (Z = 13): 3 с 2 3х 1

Ар (Z = 18): 3 с 2 3х 6

Гурав дахь үеийн элементүүд нь чөлөөт 3 -тэй гэдгээрээ хоёрдахь элементээс ялгаатай d-химийн бонд үүсэхэд оролцож болох орбиталууд. Энэ нь элементүүдээр илэрхийлэгддэг валент байдлын төлөв байдлыг тайлбарладаг.

Дөрөв дэх үед дүрмийн дагуу ( n+л), калийн K (Z = 19) ба кальцийн Ca (Z = 20) электронууд 4 эзэлдэг с-дэд түвшин, 3 биш d Scandium Sc (Z = 21) -ээс эхэлж, Zn (Z = 30) цайраар төгссөн тохиолдолд дүүргэлт гардаг d-дэд түвшин:

Цахим томъёо dЭлементүүдийг ион хэлбэрээр дүрсэлж болно: дэд түвшинг үндсэн квант тооны өсөх дарааллаар, тогтмол байдлаар жагсаасан болно. n- тойрог замын квант тоог нэмэгдүүлэх дарааллаар. Жишээлбэл, Zn -ийн хувьд ийм бичлэг иймэрхүү харагдах болно: Эдгээр бичлэгүүд хоёулаа тэнцүү боловч өмнө нь өгсөн цайрын томъёо нь дэд түвшинг бөглөх дарааллыг зөв тусгасан болно.

3 -р эгнээнд d-хромын элементүүд Cr (Z = 24) дүрмээс гажсан ( n+л). Энэхүү дүрмийн дагуу Cr -ийн тохиргоо дараах байдалтай байх ёстой: Түүний жинхэнэ тохиргоо - Заримдаа энэ эффектийг электроны "уналт" гэж нэрлэдэг. Ийм үр нөлөөг эсэргүүцэл нь тал хувиар нэмэгдсэнтэй холбон тайлбарладаг ( х 3 , d 5 , f 7) ба бүрэн х 6 , d 10 , f 14) дэд түвшинг дүүргэсэн.

Дүрмээс хазайх ( n+л) мөн бусад элементүүдэд ажиглагддаг (Хүснэгт 6). Энэ нь үндсэн квант тоо нэмэгдэхийн хэрээр дэд түвшний энергийн ялгаа буурч байгаатай холбоотой юм.

Дараа нь бөглөх 4 тохиолддог х- дэд түвшин (Ga - Kr). Дөрөв дэх үе нь ердөө 18 элемент агуулдаг. Дүүргэх 5 с-, 4d- ба 5 х- тав дахь үеийн 18 элементийн дэд түвшингүүд. Эрчим хүч 5 гэдгийг анхаарна уу с- ба 4 d- Дэд түвшин нь маш ойрхон, 5 -тай электрон с-Дэд түвшний хувьд 4 рүү амархан орох боломжтой d-дэд түвшин. 5 -д с-дэд түвшний Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Ag нь зөвхөн нэг электронтой. Үндсэн нөхцөл 5 с- Pd дэд түвшинг бөглөөгүй байна. Хоёр электроны "уналт" ажиглагдаж байна.

6 бөглөсний дараа зургаа дахь хугацаанд с-дүрмийн дагуу цезийн Cs (Z = 55) ба бари Ба (Z = 56) -ийн дэд түвшин n+л) 4 авах ёстой f-дэд түвшин. Гэсэн хэдий ч лаантан Ла (Z = 57) хувьд электрон 5 -д ирдэг d-дэд түвшин. Хагас дүүрсэн (4 f 7) 4f-дэд түвшин тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлсэн тул гадолиниум Gd (Z = 64), дараа нь европ Eu (Z = 63), 4 f-дэд түвшинд, өмнөх электронуудын тоо (7) хадгалагдаж, шинэ электрон 5 хүрэх үед d-дүрмийг зөрчих n+л). Terbium Tb (Z = 65) -д дараагийн электрон 4 -ийг эзэлдэг f-дэд түвшин ба 5 -аас электрон шилжилт байна d-дэд тоглогч (тохиргоо 4 f 9 6с 2). Дүүргэх 4 f-дэд түвшин ytterbium Yb (Z = 70) дээр дуусна. Лютецийн атомын дараагийн электрон Лу 5 -ийг эзэлдэг d-дэд түвшин. Түүний электрон тохиргоо нь лантан атомын тохиргооноос бүрэн дүүрсэн тохиолдолд л ялгаатай 4 f-дэд түвшний.

Хүснэгт 6

Үл хамаарах зүйлүүд ( n+л) - эхний 86 элементийн дүрэм

Бүрэлдэхүүн	Цахим тохиргоо
дүрмийн дагуу ( n+л)	бодит
Cr (Z = 24) Cu (Z = 29) Nb (Z = 41) Mo (Z = 42) Tc (Z = 43) Ru (Z = 44) Rh (Z = 45) Pd (Z = 46) Ag ( Z = 47) La (Z = 57) Ce (Z = 58) Gd (Z = 64) Ir (Z = 77) Pt (Z = 78) Au (Z = 79)	4с 2 3d 4 4с 2 3d 9 5с 2 4d 3 5с 2 4d 4 5с 2 4d 5 5с 2 4d 6 5с 2 4d 7 5с 2 4d 8 5с 2 4d 9 6с 2 4f 1 5d 0 6с 2 4f 2 5d 0 6с 2 4f 8 5d 0 6с 2 4f 14 5d 7 6с 2 4f 14 5d 8 6с 2 4f 14 5d 9	4с 1 3d 5 4с 1 3d 10 5с 1 4d 4 5с 1 4d 5 5с 1 4d 6 5с 1 4d 7 5с 1 4d 8 5с 0 4d 10 5с 1 4d 10 6с 2 4f 0 5d 1 6с 2 4f 1 5d 1 6с 2 4f 7 5d 1 6с 0 4f 14 5d 9 6с 1 4f 14 5d 9 6с 1 4f 14 5d 10

Одоогийн байдлаар элементүүдийн үечилсэн хүснэгтэд D.I. Менделеев, Scandium Sc ба yttrium Y -ийн дор заримдаа лютиум (мөн лантан биш) нь эхний байранд байрладаг. d-элемент, урд талын бүх 14 элемент, үүнд лантан зэрэг тусгай бүлэгт багтдаг лантанидЭлементүүдийн үечилсэн хүснэгтээс цааш.

Элементүүдийн химийн шинж чанарыг голчлон гаднах электрон түвшний бүтцээр тодорхойлдог. Гурав дахь гаднах электронуудын тоог өөрчлөх 4 f- дэд түвшин нь элементүүдийн химийн шинж чанарт бараг нөлөөлдөггүй. Тиймээс, бүгд 4 f-элементүүд шинж чанараараа ижил төстэй байдаг. Дараа нь зургаа дахь үед 5 -ийг бөглөнө d- дэд түвшин (Hf - Hg) ба 6 х- дэд түвшин (Tl - Rn).

Долоо дахь үед 7 с-дэд түвшинг Франц Fr (Z = 87), радий Ра (Z = 88) дүүргэсэн. Анемонуудад дүрмээс гажсан байдаг ( n+л), дараагийн электрон нь 6 дүүрнэ d-дэд биш, 5 f... Үүний дараа 5 -ийг бөглөх элементүүдийн бүлэг (Th - No) орно f-гэр бүлийг бүрдүүлдэг дэд тоглогчид актинидууд... Анхаарна уу 6 d- ба 5 f- Дэд түвшин нь маш ойрхон энергитэй байдаг тул актинидын атомын электрон тохиргоо нь дүрмийг дагаж мөрддөггүй ( n+л). Гэхдээ энэ тохиолдолд яг тохиргооны утга 5 байна f t 5д мЭнэ нь элементийн химийн шинж чанарт бага зэрэг нөлөөлдөг тул тийм ч чухал биш юм.

Лоуренс Лр (Z = 103) 6 настайдаа шинэ электрон хүлээн авчээ d-дэд түвшин. Энэ элементийг үечилсэн хүснэгтэд лютиумын доор байрлуулдаг. Долоо дахь үе дуусаагүй байна. 104 - 109 элементүүд тогтворгүй бөгөөд шинж чанар нь төдийлөн мэдэгддэггүй. Тиймээс цөмийн цэнэг нэмэгдэхийн хэрээр гадаад түвшний ижил төстэй электрон бүтэц үе үе давтагддаг. Үүнтэй холбогдуулан элементүүдийн янз бүрийн шинж чанарт үе үе өөрчлөлт орохыг хүлээх хэрэгтэй.

Тодорхойлсон цахим тохиргоо нь хийн үе дэх тусгаарлагдсан атомуудыг хэлдэг болохыг анхаарна уу. Хэрэв атом нь хатуу эсвэл уусмалд байвал элементийн атомын тохиргоо огт өөр байж болно.

1925 онд Швейцарийн физикч В.Паули нэг тойрог замд орших атомд эсрэг (эргэлтийн эсрэг) эргэлттэй (англи хэлнээс орчуулбал "эргүүлэг" гэж орчуулсан) хоёроос илүүгүй электрон байж болно гэдгийг тогтоожээ. өөрийгөө төсөөллийн тэнхлэгээ тойрон эргэх электрон хэлбэрээр илэрхийлсэн: цагийн зүүний дагуу эсвэл цагийн зүүний эсрэг. Энэ зарчмыг Паулийн зарчим гэж нэрлэдэг.

Хэрэв тойрог замд нэг электрон байгаа бол үүнийг хосгүй гэж нэрлэдэг, хэрэв хоёр бол тэдгээрийг хос электронууд, өөрөөр хэлбэл эсрэг спинтэй электронууд гэж нэрлэдэг.

Зураг 5 -т энергийн түвшинг дэд түвшинд хуваах диаграммыг үзүүлэв.

S-Orbital нь бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг. Устөрөгчийн атомын электрон (s = 1) энэ тойрог замд байрладаг бөгөөд хосгүй байдаг. Тиймээс түүний электрон томъёо эсвэл цахим тохиргоог дараах байдлаар бичнэ: 1s 1. Цахим томъёонд энергийн түвшний тоог үсгийн урд талын тоогоор (1 ...), латин үсэг нь дэд түвшинг (тойрог замын төрөл), үсгийн баруун дээд хэсэгт бичсэн тоогоор илэрхийлнэ. (экспонентын хувьд) дэд түвшний электронуудын тоог харуулна.

Нэг тойрог замд хоёр хос электронтой байдаг гелийн атомын хувьд энэ томъёо нь: 1s 2.

Гелийн атомын электрон бүрхүүл нь бүрэн бөгөөд маш тогтвортой байдаг. Гели бол сайн хий юм.

Хоёр дахь энергийн түвшинд (n = 2) дөрвөн тойрог зам байдаг: нэг s ба гурван p. Хоёр дахь түвшний s-тойрог замын электронууд (2s-тойрог замууд) нь 1s-тойрог замын электронуудаас (n = 2) цөмөөс хол зайд байрладаг тул илүү өндөр энергитэй байдаг.

Ерөнхийдөө n-ийн утга бүрийн хувьд нэг s-тойрог зам байдаг, гэхдээ харгалзах электрон энергийн нөөцтэй бөгөөд n-ийн утга нэмэгдэх тусам харгалзах диаметртэй болно.

R-Orbital нь дамббелл эсвэл эзэлхүүнтэй найман дүрс хэлбэртэй байдаг. Бүх гурван орбиталууд нь атомын цөмөөр дамжуулсан орон зайн координатын дагуу перпендикуляр атомд байрладаг. N = 2-оос эхлэн энергийн түвшин (электрон давхарга) бүр гурван p-тойрог замтай болохыг дахин онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. N-ийн утга нэмэгдэхэд электронууд нь цөмөөс хол зайд байрладаг, x, y, r тэнхлэгийн дагуу чиглэсэн p-тойрог замыг хөдөлгөдөг.

Хоёрдахь үеийн элементүүдийн хувьд (n = 2) эхлээд нэг орбиталь, дараа нь гурван p-тойрог зам дүүрнэ. Цахим томъёо 1L: 1s 2 2s 1. Электрон нь атомын цөмтэй илүү сул холбогддог тул литийн атом нь үүнийг амархан өгч чаддаг (энэ үйл явцыг исэлдэлт гэж нэрлэдэг) нь Li + ион болж хувирдаг.

Берилл атомын Be 0 -д дөрөв дэх электрон нь 2s тойрог замд байрладаг: 1s 2 2s 2. Бериллий атомын хоёр гадаад электроныг амархан салгадаг - Be 0 нь Be 2+ катионд исэлддэг.

Бор атомын тав дахь электроныг 2p тойрог зам эзэлдэг: 1s 2 2s 2 2p 1. Цаашилбал, C, N, O, E атомуудад 2p-орбиталь дүүргэлт хийгддэг бөгөөд энэ нь неоны эрхэм хий болж дуусдаг: 1s 2 2s 2 2p 6.

Гурав дахь үеийн элементүүдийн хувьд Sv ба 3p тойрог замыг тус тус бөглөнө. Энэ тохиолдолд гуравдахь түвшний таван d-тойрог чөлөөтэй хэвээр байна.

Заримдаа атом дахь электронуудын тархалтыг харуулсан диаграммд зөвхөн энергийн түвшин тус бүрийн электронуудын тоог зааж өгдөг, өөрөөр хэлбэл дээрх электрон томъёоноос ялгаатай нь химийн элементүүдийн атомуудын товчилсон электрон томъёог бичдэг.

Том хугацааны (дөрөв ба тав дахь) элементүүдийн хувьд эхний хоёр электрон нь 4 ба 5 -р тойрог замыг тус тус эзэлдэг: 19 K 2, 8, 8, 1; 38 Sr 2, 8, 18, 8, 2. Том үе бүрийн гурав дахь элементээс эхлэн дараагийн арван электрон нь өмнөх 3d ба 4d тойрог замд тус тус орно (хажуугийн дэд бүлгүүдийн элементүүдийн хувьд): 23 V 2, 8, 11, 2; 26 Tr 2, 8, 14, 2; 40 Zr 2, 8, 18, 10, 2; 43 Tg 2, 8, 18, 13, 2. Дүрмээр бол өмнөх d-дэд түвшинг бөглөхөд гаднах (4p- ба 5p тус тус) p-дэд түвшинг дүүргэж эхэлнэ.

Удаан хугацааны элементүүдийн хувьд - зургаа дахь, дуусаагүй долоо дахь нь - электрон түвшин ба дэд түвшинг дүрмээр электроноор дүүргэсэн болно: эхний хоёр электрон нь B дэд түвшний гаднах хэсэгт очно: 56 Ва 2, 8, 18, 18, 8, 2; 87Gg 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1; Дараагийн нэг электрон (Na ба Ac-ийн хувьд) өмнөх (p-дэд түвшин: 57 La 2, 8, 18, 18, 9, 2 ба 89 Ac 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2.

Дараа нь дараагийн 14 электрон нь 4f ба 5f тойрог замын гаднах энергийн гуравдахь түвшинд орох ба лантанид ба актинидын хувьд орно.

Дараа нь гаднах энергийн хоёр дахь түвшин (d-дэд түвшин) дахин бий болж эхэлнэ: хоёрдогч дэд бүлгийн элементүүдийн хувьд: 73 Ta 2, 8,18, 32,11, 2; 104 Rf 2, 8,18, 32, 32, 10, 2,-, эцэст нь энэ тэнцүү арван электроныг бүрэн дүүргэсний дараа гаднах p дэд түвшинг дахин бөглөх болно.

86 Rn 2, 8, 18, 32, 18, 8.

Ихэнхдээ атомын электрон бүрхүүлийн бүтцийг энерги эсвэл квант эс ашиглан дүрсэлдэг - график электрон томъёо гэж бичдэг. Энэхүү тэмдэглэгээний хувьд дараах тэмдэглэгээг ашиглана: квант эс бүрийг нэг тойрог замд харгалзах нүдээр тодорхойлно; электрон бүрийг эргэх чиглэлд харгалзах сумаар зааж өгсөн болно. График электрон томъёо бичихдээ хоёр дүрмийг санаж байх ёстой: Паулигийн зарчим, эсийн дотор хоёроос илүүгүй электрон байж болно (тойрог замд), гэхдээ эсрэг параллель ээрэх, Ф.Хундын дүрмийг электронууд эзэлдэг. Чөлөөт эсүүд (тойрог замууд) нь нэг нэгээр нь байрлаж, ижил эргэлтийн утгатай байдаг бөгөөд зөвхөн дараа нь хосолдог боловч Паулигийн зарчмын дагуу эргэлтүүд эсрэг чиглэлд аль хэдийнэ чиглэгдэх болно.

Дүгнэж хэлэхэд, D. I. Менделеев системийн үеүүдийн дагуу элементүүдийн атомуудын электрон тохиргоог харуулах асуудлыг дахин авч үзэх болно. Атомын электрон бүтцийн диаграммууд нь электрон давхарга (энергийн түвшин) дээр электронуудын тархалтыг харуулдаг.

Гелийн атомын хувьд эхний электрон давхарга дууссан байдаг - дотор нь 2 электрон байдаг.

Устөрөгч ба гелий нь s-элементүүд бөгөөд эдгээр атомуудын s-тойрог зам нь электроноор дүүрдэг.

Хоёр дахь үеийн элементүүд

Хоёрдахь үеийн бүх элементүүдийн хувьд эхний электрон давхаргыг дүүргэж, электронууд нь хоёр дахь электрон давхаргын e- ба p-тойрог замыг хамгийн бага энерги (эхний s-, дараа нь p) ба Паули ба Хунд зарчмын дагуу дүүргэдэг. дүрэм (Хүснэгт 2).

Неон атомын хувьд хоёр дахь электрон давхарга дууссан бөгөөд энэ нь 8 электрон агуулдаг.

Хүснэгт 2 Хоёр дахь үеийн элементүүдийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтэц

Хүснэгтийн төгсгөл. 2

Li, Be - B элементүүд.

B, C, N, O, F, Ne-p-элементүүд, эдгээр атомууд нь p-тойрог замын электронуудаар дүүрсэн байдаг.

Гурав дахь үеийн элементүүд

Гурав дахь үеийн элементүүдийн атомуудын хувьд эхний ба хоёр дахь электрон давхаргууд дууссан тул электронууд Zs-, 3p- ба Zd-дэд түвшинг эзлэх боломжтой гурав дахь электрон давхаргыг бөглөнө (Хүснэгт 3).

Хүснэгт 3 Гурав дахь үеийн элементүүдийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтэц

Zs-электрон тойрог зам нь магнийн атом дээр дуусч байна. Na ба Mg нь s-элементүүд юм.

Гаднах давхаргад (гурав дахь электрон давхарга) аргоны атомд 8 электрон байдаг. Гаднах давхаргын хувьд энэ нь бүрэн гүйцэд боловч нийтдээ гурав дахь электрон давхаргад 18 электрон байж болох бөгөөд энэ нь гурав дахь үеийн элементүүд Zd-орбиталь дүүргээгүй гэсэн үг юм.

Al-аас Ar хүртэлх бүх элементүүд нь p-элементүүд юм. s- ба p-элементүүд нь үечилсэн хүснэгтийн үндсэн дэд бүлгүүдийг бүрдүүлдэг.

Кали ба кальцийн атомуудын хувьд дөрөв дэх электрон давхарга гарч ирэх бөгөөд 4-р түвшний түвшинг бөглөнө (Хүснэгт 4), учир нь энэ нь 3-р түвшнээс бага энергитэй байдаг. Дөрөв дэх үеийн элементүүдийн атомын график цахим томъёог хялбарчлахын тулд: 1) бид аргоны нөхцөлт график электрон томъёог дараах байдлаар илэрхийлнэ.
Ар;

2) бид эдгээр атомуудаар дүүргээгүй дэд түвшинг дүрслэхгүй.

Хүснэгт 4 Дөрөв дэх үеийн элементүүдийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтэц

K, Ca - s - үндсэн дэд бүлэгт багтсан элементүүд. Sc -аас Zn хүртэлх атомуудад 3d дэд түвшинг электроноор дүүргэдэг. Эдгээр нь 3 элемент юм. Тэд хажуугийн дэд бүлгүүдэд хамаардаг бөгөөд тэдгээрийн гаднах электрон давхаргыг дүүргэсэн бөгөөд тэдгээрийг шилжилтийн элемент гэж нэрлэдэг.

Хром ба зэсийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтцэд анхаарлаа хандуулаарай. Тэдгээрт 4 -р түвшнээс 3 -р дэд түвшингээс нэг электрон "бууралт" байдаг бөгөөд үүнийг Зд 5 ба Зд 10 электрон тохиргооны энергийн тогтвортой байдал өндөр байгаатай холбон тайлбарладаг.

Цайрын атомын хувьд гурав дахь электрон давхарга дууссан - 3s, Zp, Zd гэсэн бүх дэд түвшинг дүүргэсэн бөгөөд дээр нь нийт 18 электрон байна.

Цайрыг дагаж буй элементүүдэд 4-р түвшний 4-р электрон давхаргыг үргэлжлүүлэн бөглөх болно: Ga-аас Kr хүртэлх элементүүд нь p-элементүүд юм.

Криптон атомын гаднах давхарга (дөрөв дэх) нь дууссан бөгөөд энэ нь 8 электронтой. Гэхдээ нийтдээ дөрөв дэх электрон давхаргад 32 электрон байж болно. криптон атомын хувьд 4d ба 4f дэд түвшингүүд хоосон хэвээр байна.

Тав дахь үеийн элементүүдийн хувьд дэд түвшинг дараах дарааллаар бөглөнө: 5s-> 4d -> 5p. Мөн 41 Nb, 42 MO гэх мэт электронуудын "уналт" -тай холбоотой үл хамаарах зүйлүүд байдаг.

Зургаа ба долдугаар үед элементүүд гарч ирдэг, өөрөөр хэлбэл гаднах гурав дахь электрон давхаргын 4f ба 5f дэд түвшинг тус тус дүүргэсэн элементүүд гарч ирдэг.

4f элементүүдийг лантанид гэж нэрлэдэг.

5f-элементүүдийг актинид гэж нэрлэдэг.

Зургаа дахь үеийн элементүүдийн атом дахь цахим дэд түвшинг бөглөх дараалал: 55 С ба 56 Ва - 6s элементүүд;

57 Lа ... 6s 2 5d 1 - 5d -элемент; 58 Ce - 71 Lu - 4f -элементүүд; 72 Hf - 80 Hg - 5d элементүүд; 81 Тл— 86 Rn - 6p элемент. Гэхдээ энд ч гэсэн электрон тойрог замыг бөглөх дарааллыг "зөрчсөн" элементүүд байдаг бөгөөд энэ нь жишээлбэл, хагас, бүрэн дүүрсэн f дэд түвшний энергийн тогтвортой байдал, өөрөөр хэлбэл nf 7 ба nf 14 -тэй холбоотой байдаг.

Атомын аль дэд түвшинг хамгийн сүүлд электроноор дүүргэснээс хамааран бүх элементүүдийг дөрвөн электрон гэр бүл эсвэл блок болгон хуваадаг (Зураг 7).

1) s-элементүүд; атомын гаднах түвшний дэд түвшинд электроноор дүүрсэн; s-элементүүд нь устөрөгч, гели, I ба II бүлгийн үндсэн дэд бүлгүүдийн элементүүдийг агуулдаг;

2) p-элементүүд; атомын гадаад түвшний p-түвшинг электроноор дүүргэсэн; p элементүүд нь III-VIII бүлгийн үндсэн дэд бүлгүүдийн элементүүдийг агуулдаг;

3) d-элементүүд; атомын гаднах түвшний d-дэд түвшинг электроноор дүүргэсэн; d-элементүүд нь I-VIII бүлгийн хоёрдогч дэд бүлгүүдийн элементүүд, өөрөөр хэлбэл s- ба p-элементүүдийн хооронд байрладаг олон арван жилийн урт хугацааны элементүүдийг агуулдаг. Тэднийг шилжилтийн элемент гэж нэрлэдэг;

4) атомын түвшингээс гадуур гурав дахь электрон f-түвшингээр дүүрсэн f элементүүд; Үүнд лантанид ба актинид орно.

1. Паулигийн зарчмыг баримтлаагүй бол юу болох вэ?

2. Хундын дүрмийг мөрдөөгүй бол юу болох вэ?

3. Ca, Fe, Zr, Sn, Nb, Hf, Pa гэсэн химийн элементүүдийн атомуудын электрон бүтэц, электрон томъёо, график электрон томъёоны диаграмыг хий.

4. 110 -р элементийн электрон томъёог харгалзах эрхэм хийн тэмдгийг ашиглан бич.

5. Электроны "уналт" гэж юу вэ? Энэ үзэгдэл ажиглагдаж буй элементүүдийн жишээг өг, тэдгээрийн электрон томъёог бич.

6. Химийн элементийн тодорхой электрон гэр бүлд хамаарах байдлыг хэрхэн тодорхойлдог вэ?

7. Хүхрийн атомын электрон болон график электрон томъёог харьцуул. Сүүлийн томъёонд ямар нэмэлт мэдээлэл орсон бэ?

>> Хими: Химийн элементийн атомын электрон тохиргоо

Зураг 5 -т энергийн түвшинг дэд түвшинд хуваах диаграммыг үзүүлэв.

S-тойрог зам нь бөмбөрцөг хэлбэртэй болохыг та аль хэдийн мэдэж байгаа. Устөрөгчийн атомын электрон (s = 1) энэ тойрог замд байрладаг бөгөөд хосгүй байдаг. Тиймээс түүний электрон томъёо эсвэл цахим тохиргоог дараах байдлаар бичнэ: 1s 1. Цахим томъёонд энергийн түвшний тоог үсгийн урд талын тоогоор (1 ...), латин үсэг нь дэд түвшинг (тойрог замын төрөл), үсгийн баруун дээд хэсэгт бичсэн тоогоор илэрхийлнэ. (экспонентын хувьд) дэд түвшний электронуудын тоог харуулна.

Нэг тойрог замд хоёр хос электронтой байдаг гелийн атомын хувьд энэ томъёо нь: 1s 2.

Гелийн атомын электрон бүрхүүл нь бүрэн бөгөөд маш тогтвортой байдаг. Гели бол сайн хий юм.

r-Orbital нь дамббелл эсвэл эзэлхүүнтэй дүрс хэлбэртэй. Бүх гурван орбиталууд нь атомын цөмөөр дамжуулсан орон зайн координатын дагуу перпендикуляр атомд байрладаг. N = 2-оос эхлэн энергийн түвшин (электрон давхарга) бүр гурван p-тойрог замтай болохыг дахин онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. N-ийн утга нэмэгдэхэд электронууд нь цөмөөс хол зайд байрладаг, x, y, r тэнхлэгийн дагуу чиглэсэн p-тойрог замыг хөдөлгөдөг.

Берилл атомын Be 0 -д дөрөв дэх электрон нь 2s тойрог замд байрладаг: 1s 2 2s 2. Бериллий атомын хоёр гаднах электроныг амархан салгаж авдаг - Be 0 нь исгэлэн Be 2+ катион болж хувирдаг.

11 Na 1s 2 2s 2 Sv1; 17S11v22822r63r5; 18Ag P ^ Ep ^ Zp6.

Удаан хугацааны элементүүдийн хувьд - зургаа дахь, дуусаагүй долоо дахь нь - электрон түвшин ба дэд түвшинг электроноор дүүргэсэн бөгөөд дүрмээр дараах байдлаар байна: эхний хоёр электрон нь В -дэд түвшинд ордог: 56 Ва 2, 8, 18, 18 , 8, 2; 87Gg 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1; Дараагийн нэг электрон (Na ба Ac-ийн хувьд) өмнөх (p-дэд түвшин: 57 La 2, 8, 18, 18, 9, 2 ба 89 Ac 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2.

Дараа нь гаднах энергийн хоёр дахь түвшин (d-дэд түвшин) дахин бий болж эхэлнэ: хоёрдогч дэд бүлгийн элементүүдийн хувьд: 73 Ta 2, 8,18, 32,11, 2; 104 Rf 2, 8, 18, 32, 32, 10, 2,-, эцэст нь арван электроноор дүүргэсний дараа энэ тэнцүү тэнцүү хэсгийг дахин p-дэд түвшнээр дүүргэнэ.

86 Rn 2, 8, 18, 32, 18, 8.

Ихэнхдээ атомын электрон бүрхүүлийн бүтцийг энерги эсвэл квант эс ашиглан дүрсэлдэг - график гэж нэрлэгддэг электрон томъёог бичдэг. Энэхүү тэмдэглэгээний хувьд дараах тэмдэглэгээг ашиглана: квант эс бүрийг нэг тойрог замд харгалзах нүдээр тодорхойлно; электрон бүрийг эргэх чиглэлд харгалзах сумаар зааж өгсөн болно. График электрон томъёо бичихдээ хоёр дүрмийг санаж байх ёстой: Паулигийн зарчим, эсийн дотор хоёроос илүүгүй электрон байж болно (тойрог замд), гэхдээ эсрэг параллель ээрэх, Ф.Хундын дүрмийг электронууд эзэлдэг. Чөлөөт эсүүд (тойрог замууд) нь нэг нэгээр нь байрлаж, ижил эргэлтийн утгатай байдаг бөгөөд зөвхөн дараа нь хосолдог боловч Паулигийн зарчмын дагуу эргэлтүүд эсрэг чиглэлд аль хэдийнэ чиглэгдэх болно.

Дүгнэж хэлэхэд, DI Менделеев системийн үеүүдийн дагуу элементүүдийн атомуудын электрон тохиргоог харуулах асуудлыг дахин авч үзэх болно. Атомын электрон бүтцийн диаграммууд нь электрон давхарга (энергийн түвшин) дээр электронуудын тархалтыг харуулдаг.

Гелийн атомын хувьд эхний электрон давхарга дууссан бөгөөд дотор нь 2 электрон байдаг.

Устөрөгч ба гелий нь s-элементүүд бөгөөд эдгээр атомуудын s-тойрог зам нь электроноор дүүрдэг.

Хоёр дахь үеийн элементүүд

Неон атомын хувьд хоёр дахь электрон давхарга дууссан бөгөөд энэ нь 8 электрон агуулдаг.

Хүснэгт 2 Хоёр дахь үеийн элементүүдийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтэц

Хүснэгтийн төгсгөл. 2

Li, Be - B элементүүд.

B, C, N, O, F, Ne-p-элементүүд, эдгээр атомууд нь p-тойрог замын электронуудаар дүүрсэн байдаг.

Гурав дахь үеийн элементүүд

Хүснэгт 3 Гурав дахь үеийн элементүүдийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтэц

Zs-электрон тойрог зам нь магнийн атом дээр дуусч байна. Na ба Mg-s-элементүүд.

2) бид эдгээр атомуудаар дүүргээгүй дэд түвшинг дүрслэхгүй.

Хүснэгт 4 Дөрөв дэх үеийн элементүүдийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтэц

Цайрын атомын хувьд гурав дахь электрон давхарга дууссан - бүх 3s, Зр ба Зd дэд түвшинг дүүргэсэн бөгөөд дотор нь 18 электрон байна.

4f элементүүдийг лантанид гэж нэрлэдэг.

5f-элементүүдийг актинид гэж нэрлэдэг.

Зургаа дахь үеийн элементүүдийн атом дахь цахим дэд түвшинг бөглөх дараалал: 55 С ба 56 Ва - 6s элементүүд;

57 Lа ... 6s 2 5d 1 - 5d -элемент; 58 Ce - 71 Lu - 4f -элементүүд; 72 Hf - 80 Hg - 5d элементүүд; 81 Тл- 86 Rn- 6p элементүүд. Гэхдээ энд ч гэсэн электрон тойрог замыг бөглөх дарааллыг "зөрчсөн" элементүүд байдаг бөгөөд энэ нь жишээлбэл, хагас, бүрэн дүүрсэн f дэд түвшний энергийн тогтвортой байдал, өөрөөр хэлбэл nf 7 ба nf 14 -тэй холбоотой байдаг.

1. Паулигийн зарчмыг баримтлаагүй бол юу болох вэ?

2. Хундын дүрмийг мөрдөөгүй бол юу болох вэ?

4. 110 -р элементийн электрон томъёог харгалзах эрхэм хийн тэмдгийг ашиглан бич.

Хичээлийн агуулга хичээлийн тоймдэмжлэг үзүүлэх хүрээ хичээл танилцуулга хурдасгасан арга интерактив технологи Дадлага хийх даалгавар, дасгалууд нь бие даан шалгах семинар, сургалт, кейс, даалгавар, гэрийн даалгавар, оюутнуудын риторик асуултууд Дүрслэл аудио, видео клип, мультимедиагэрэл зураг, зураг, график, хүснэгт, хошигнол, анекдот, хөгжилтэй, комик сургаалт зүйрлэл, үг хэллэг, кроссворд, ишлэл Нэмэлтүүд хураангуйСонирхолтой хууран мэхлэх хуудасны сурах бичиг, бусад нэр томъёоны үндсэн болон нэмэлт толь бичиг Сурах бичиг, хичээлээ сайжруулахзаавар дахь алдааны засваруудсурах бичгийн хэсэгчилсэн хэсгийг шинэчлэх нь хуучирсан мэдлэгийг шинэ мэдлэгээр орлуулах хичээлийн инновацийн элементүүд юм Зөвхөн багш нарт зориулсан төгс хичээлүүджилийн хуанлийн төлөвлөгөө хэлэлцүүлгийн хөтөлбөрийн арга зүйн зөвлөмж Нэгдсэн хичээлүүд