Учебник MAXIMUM Education

Интернет-энциклопедия по школьным предметам от Maximum Education. Учебник поможет решить домашнее задание, подготовиться к контрольной и вспомнить прошлые темы.

9 класс
Химия

Строение электронной оболочки

Первые упоминая об атоме появились еще в Древней Греции, в писаниях философа Демокрита. он говорит о нем как о неделимой частице. Дальнейшее учение продолжилось в 18 веке российским ученым М.В. Ломоносовым, а после английским Дж. Дальтоном.

Более точное строение описал английский ученый в 1911 году Э. Резерфорд, проводя опыты он выяснил, что атом состоит из положительно заряженного ядра и вращающихся вокруг него электронов, данная модель получила название «Планетарная модель атома».

В ходе ряда опытов, было выяснено, что число протонов (p) равно порядковому номеру, а так как атом в целом нейтральная частица, то число отрицательных частиц равно числу положительных, т.е. число электронов (ē) равно числу протонов, а также заряду атома (Z).

Вся масса (Ar) сосредоточена в ядре, ядро состоит из протонов и нейтронов (n), массу можно посмотреть в периодической системе, следовательно, можно найти число нейтронов:

p = ē = Z = порядковому номеру

n = Ar – p

Теперь разберем более подробное строение электронной оболочки. Вокруг ядра есть энергетические уровни (электронный слой), их количество равно номеру периода, на каждом электронном слое может находиться определенное число электронов, максимальное число электронов на уровне можно найти по формуле:

N = 2n2, где n – это номер энергетического уровня

n = 1, N=2*12 = 1

n = 2, N = 2*22 = 8 и так далее

Последний (внешний) уровень у элемента в большинстве случаев не заполнен полностью, число электронов на внешнем уровне для главных подгрупп равно номеру группы, например, барий элемент IIA группы, значит на внешнем уровне будет 2 электрона, а у фосфора будет 5, т.к. он элемент VA группы.

Рассмотрим алгоритм распределения электронов по энергетическим уровням:

  1. Находим элемент в периодической системе, записываем символ элемента и заряд ядра = порядковому номеру со знаком +

  2. Находим число энергетических уровней = номеру периода

  3. До третьего периода ставим максимальное число электронов на уровне кроме внешнего (на 1 – 2 электрона, на 2 – 8 электронов)

  4. На внешнем уровне для главных подгрупп число электронов = номеру группы

  5. Для элементов, начиная с 4 периода, предвнешний уровень заполняем в последнюю очередь, сначала первые заполняем максимально, затем внешний для главных подгрупп по номеру группы, после из всех электронов элемента вычитаем сумму тех, что записали, и записываем на предвнешнем уровне

  6. Сумма всех электронов должна быть равна порядковому номеру

Примеры:

Электроны вращаются вокруг ядра не хаотично, а строго по определенной траектории, как планеты по своим орбитам, в атоме их называют электронными облаками или орбиталями, выделяют 4 вида орбиталь, каждая орбиталь содержит определенное число электронов:

s - 2 ē

p - 6 ē

d - 10 ē

f - 16 ē

Все энергетические уровни начинаются с s-орбитали, с каждым новым дополняется по новой, т.е. на 1 – s, на 2 – s и p, на 3 s, p и d…

Электронную формулу записываем в последовательности: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p