Будова атома

Опрацюйте параграф 1-3 вашого підручника.

НОМЕР ПЕРІОДУ ПЕРІОДИЧНОЇ СИСТЕМИ ТА БУДОВА АТОМА.

Структура Періодичної системи повністю зумовлена принципами будови електронної оболонки атомів. Це ще раз підтверджує геніальність Д. І. Менделєєва, який створив Періодичну систему, не маючи уявлення про електрони та складну будову електронної оболонки.

Число хімічних елементів, що міститься в кожному періоді, визначається місткістю відповідних енергетичних рівнів і підрівнів. Це означає, що в усіх елементів одного періоду кількість енергетичних рівнів в електронній оболонці атомів однакова. Переконаємося в цьому на прикладі будови електронних оболонок атомів Літію, Карбону, Неону.

Ураховуючи енергетичні підрівні, що заповнюються у хімічних елементів, можна обчислити число хімічних елементів у певному періоді:

Дайте відповіді на запитання:

Пригадайте: 1. Що називають: а) енергетичним рівнем; б) енергетичним підрівнем?

2. Які енергетичні підрівні є на першому, другому та третьому енергетичних рівнях?

3. Зі скількох орбіталей складається кожен з відомих вам енергетичних підрівнів?

4. Електронна оболонка атома якого з елементів — Аргентуму Ag, Стронцію Sr чи Кальцію Са — має найменшу кількість енергетичних рівнів?

Будова атомів.

• З погляду теорії будови атома періодичний закон трактується так: властивості хімічних елементів та їхніх сполук перебувають у періодичній залежності від величини зарядів ядер їхніх атомів.

• Під поняттям «періодичність» у хімії розуміють періодичну зміну електронної будови атомів і, відповідно, властивостей хімічних елементів, простих і складних речовин, утворених цими елементами; періодичну зміну радіусів атомів, валентності та ступенів окиснення.

• Енергетичні рівні — віддалі, на яких рухаються електрони з певним запасом енергії відносно ядра атома. Енергетичні рівні складаються з підрівнів, які утворюються орбіталями, що мають однаковий запас енергії.

• Номер енергетичного рівня позначають числом n. Максимальну кількість електронів на енергетичному рівні визначають за формулою N = 2n², тобто максимальна кількість електронів на енергетичному рівні дорівнює подвоєномуквадрату номера рівня. Номер періоду в періодичній системі вказує на кількість енергетичних рівнів в атомі хімічного елемента.

• Кожний підрівень складається з певної кількості s-, p-, d-, f-орбіталей. Найменший за енергією підрівень кожного енергетичного рівня містить одну s-орбіталь, другий підрівень — три р-орбіталі, третій — п’ять d-орбіталей, четвертий — сім f-орбіталей.

• Дослідженнями встановлено, що на кожній орбіталі може бути не більше ніж два електрони, які відрізняються напрямком руху електрона навколо власної осі, тобто спіном. Електрони, що рухаються у двох протилежних напрямках навколо власної осі, мають антипаралельні спіни. Їх називають спареними електронами.

• Послідовність заповнення орбіталей електронами визначається за принципом «мінімальної енергії», згідно з яким електрон в атомі розміщується так, щоб його енергія була мінімальною.

• Атом в основному стані має мінімальну енергію. Розподіл енергетичних рівнів і підрівнів елементів 1–4 періодів відбувається відповідно до зростання енергії електронів у такій послідовності: 1s < 2s < 2р < 3s < 3р < 4s < 3d < 4р.

• Для розуміння явища періодичності необхідно мати уявлення про сучасну модель будови атома, особливо будову електронних оболонок атомів.

Дайте відповіді на запитання:

1. Сформулюйте сучасне визначення періодичного закону.

2. Поясніть, чому за основу класифікації хімічних елементів узято будову атома.

3. Пригадайте склад атомних ядер і поясніть, від чого залежить кількість електронів в електронній оболонці атома.

4. Поясніть, що розуміють під поняттям «періодичність» у хімії.

5. Охарактеризуйте будову енергетичних рівнів атомів.

6. Поясніть, як можна визначити максимальну кількість електронів на енергетичному рівні.