Структурата на електронните обвивки на атомите. Електронна обвивка на атом Осем електрона

Открихме, че сърцето на атома е неговото ядро. Около него са разположени електрони. Те не могат да бъдат неподвижни, тъй като веднага ще паднат върху ядрото.

В началото на 20в. е възприет планетарен модел на структурата на атома, според който електроните се движат около много малко положително ядро, точно както планетите се въртят около Слънцето. Допълнителни изследвания показват, че структурата на атома е много по-сложна. Проблемът за структурата на атома остава актуален за съвременната наука.

Елементарни частици, атом, молекула - всичко това са обекти на микрокосмоса, който не е видим за нас. Той има различни закони от тези в макрокосмоса, чиито обекти можем да наблюдаваме или директно, или с помощта на инструменти (микроскоп, телескоп и др.). Следователно, когато обсъждаме по-нататък структурата на електронните обвивки на атомите, ще разберем, че създаваме собствено представяне (модел), което до голяма степен съответства на съвременните възгледи, въпреки че не е абсолютно същото като това на химика. Нашият модел е опростен.

Електроните, движещи се около ядрото на атома, заедно образуват неговата електронна обвивка. Броят на електроните в обвивката на атома е равен, както вече знаете, на броя на протоните в ядрото на атома; той съответства на поредния или атомния номер на елемента в таблицата на Д. И. Менделеев. Така електронната обвивка на водороден атом се състои от един електрон, хлор - седемнадесет, злато - седемдесет и девет.

Как се движат електроните? Хаотично, като мушици около горяща крушка? Или в определен ред? Оказва се, че е в определен ред.

Електроните в атома се различават по своята енергия. Както показват експериментите, някои от тях се привличат към ядрото по-силно, други - по-малко. Основната причина за това е различното разстояние на електроните от ядрото на атома. Колкото по-близо са електроните до ядрото, толкова по-здраво са свързани с него и толкова по-трудно е да ги откъснете от електронната обвивка, но колкото по-далече са от ядрото, толкова по-лесно е да ги откъснете. Очевидно е, че докато се отдалечавате от атомното ядро, енергийният резерв на електрона (E) се увеличава (фиг. 38).

Ориз. 38.
Максимален брой електрони на енергийно ниво

Електроните, движещи се в близост до ядрото, изглежда блокират (екранират) ядрото от други електрони, които се привличат към ядрото по-слабо и се движат на по-голямо разстояние от него. Ето как се образуват електронни слоеве в електронната обвивка на атома. Всеки електронен слой се състои от електрони с подобни енергийни стойности,

Следователно електронните слоеве се наричат още енергийни нива. По-нататък ще кажем: „Електронът е на определено енергийно ниво“.

Броят на енергийните нива, запълнени от електрони в атома, е равен на номера на периода в таблицата на Д. И. Менделеев, в който се намира химичният елемент. Това означава, че електронната обвивка на атомите от 1-ви период съдържа едно енергийно ниво, от 2-ри период - две, от 3-ти - три и т.н. Например в атома на азота той се състои от две енергийни нива, а в магнезия атом - от три:

Максималният (най-големият) брой електрони, разположени на енергийно ниво, може да се определи по формулата: 2n 2, където n е номерът на нивото. Следователно първото енергийно ниво се запълва, когато върху него има два електрона (2 × 1 2 = 2); вторият - в присъствието на осем електрона (2 × 2 2 = 8); третият - осемнадесет (2 × 3 2 = 18) и т.н. В курса по химия за 8-9 клас ще разгледаме елементи само от първите три периода, следователно няма да срещнем завършеното трето енергийно ниво на атомите.

Броят на електроните във външното енергийно ниво на електронната обвивка на атома за химичните елементи от основните подгрупи е равен на номера на групата.

Сега можем да съставим диаграми на структурата на електронните обвивки на атомите, ръководени от плана:

определяме общия брой електрони на обвивката по атомния номер на елемента;
Нека определим броя на енергийните нива, запълнени от електрони в електронната обвивка, чрез номера на периода;
Нека да определим броя на електроните на всяко енергийно ниво (на 1-во - не повече от два; на 2-ро - не повече от осем; на външно ниво броят на електроните е равен на номера на групата - за елементи от главния подгрупи).

Ядрото на водороден атом има заряд +1, т.е. съдържа само един протон, съответно само един електрон на едно енергийно ниво:

Това се записва с помощта на електронната формула, както следва:

Следващият елемент от 1-ви период е хелият. Ядрото на атома на хелия има заряд +2. Той вече има два електрона на първо енергийно ниво:

Първото енергийно ниво може да побере само два електрона и не повече - то е напълно завършено. Ето защо първият период от таблицата на Д. И. Менделеев се състои от два елемента.

Литиевият атом, елемент от 2-ри период, има още едно енергийно ниво, към което ще „отиде“ третият електрон:

В берилиевия атом още един електрон "попада" във второто ниво:

Борният атом на външното ниво има три електрона, а въглеродният атом има четири електрона... флуорният атом има седем електрона, неоновият атом има осем електрона:

Второто ниво може да побере само осем електрона и следователно е пълно в неон.

Натриевият атом, елемент от период 3, има трето енергийно ниво (забележете - атом от елемент от период 3 съдържа три енергийни нива!) и съдържа един електрон:

Моля, обърнете внимание: натрият е елемент от група I; той има един електрон на външно енергийно ниво!

Очевидно няма да е трудно да се напише структурата на енергийните нива за серния атом, елемент от група VIA от 3-ти период:

Третият период завършва с аргон:

Атомите на елементи от 4-ти период, разбира се, имат четвърто ниво, при което калиевият атом има един електрон, а калциевият атом има два електрона.

Сега, след като се запознахме с опростените идеи за структурата на атомите на елементите от 1-ви и 2-ри период на периодичната таблица на Д. И. Менделеев, можем да направим пояснения, които ни доближават до по-правилен поглед върху структурата на атома.

Да започнем с една аналогия. Както бързо движеща се игла на шевна машина, пробивайки плат, бродира модел върху него, така и електрон, движещ се неизмеримо по-бързо в пространството около атомното ядро, „бродира“, само че не плосък, а триизмерен модел на електронен облак. Тъй като скоростта на движение на електрона е стотици хиляди пъти по-голяма от скоростта на движение на шевна игла, те говорят за вероятността да се намери електрон на едно или друго място в космоса. Да приемем, че сме успели, както при спортен фотофиниш, да установим позицията на електрона на някое място близо до ядрото и да отбележим тази позиция с точка. Ако такъв „фотофиниш“ се направи стотици, хиляди пъти, ще получите модел на електронен облак.

Понякога електронните облаци се наричат орбитали. Нека направим същото. В зависимост от енергията, електронните облаци или орбиталите се различават по размер. Ясно е, че колкото по-малък е енергийният резерв на електрона, толкова по-силно е привличането му към ядрото и толкова по-малка е неговата орбитала.

Електронните облаци (орбитали) могат да имат различни форми. Всяко енергийно ниво в атома започва с s орбитала, която е със сферична форма. На второто и следващите нива след една s-орбитала се появяват p-орбитали с форма на дъмбел (фиг. 39). Има три такива орбитали. Всяка орбитала е заета от не повече от два електрона. Следователно може да има само две от тях в s-орбиталата и шест в три p-орбитали.

Ориз. 39.
Форми на s- и p-орбитали (електронни облаци)

Използвайки арабски цифри за означаване на нивото и обозначавайки орбиталите с буквите s и p, и броя на електроните на дадена орбитала с арабската цифра в горния десен ъгъл на буквата, можем да изобразим структурата на атомите с по-пълна електронни формули.

Нека запишем електронните формули на атомите от 1-ви и 2-ри периоди:

Ако елементите имат подобни външни енергийни нива в структурата, тогава свойствата на тези елементи са подобни. Например аргонът и неонът съдържат по осем електрона на външното ниво и следователно са инертни, т.е. почти не влизат в химични реакции. В свободната си форма аргонът и неонът са газове, чиито молекули са едноатомни. Атомите на лития, натрия и калия съдържат по един електрон на външното ниво и имат подобни свойства, поради което са поставени в една и съща група на периодичната таблица на Д. И. Менделеев.

Нека направим обобщение: една и съща структура на външни енергийни нива периодично се повтаря, следователно свойствата на химичните елементи се повтарят периодично. Този модел е отразен в името на Периодичната таблица на химическите елементи на Д. И. Менделеев.

Ключови думи и фрази

Електроните в атомите са разположени на енергийни нива.
Първото енергийно ниво може да съдържа само два електрона, второто - осем. Такива нива се наричат завършени.
Броят на запълнените енергийни нива е равен на номера на периода, в който се намира елементът.
Броят на електроните на външното ниво на атома на даден химичен елемент е равен на номера на неговата група (за елементи от главните подгрупи).
Свойствата на химичните елементи се повтарят периодично, тъй като структурата на външните енергийни нива на техните атоми периодично се повтаря.

Работа с компютър

Вижте електронното приложение. Проучете материала на урока и изпълнете поставените задачи.
Намерете имейл адреси в интернет, които могат да служат като допълнителни източници, които разкриват съдържанието на ключови думи и фрази в параграфа. Предложете помощта си на учителя при подготовката на нов урок - направете доклад за ключовите думи и фрази от следващия параграф.

Въпроси и задачи

Атомът е най-малката частица материя, състояща се от ядро и електрони. Структурата на електронните обвивки на атомите се определя от позицията на елемента в периодичната таблица на химичните елементи на Д. И. Менделеев.

Електрон и електронна обвивка на атома

Атомът, който обикновено е неутрален, се състои от положително заредено ядро и отрицателно заредена електронна обвивка (електронен облак), като общите положителни и отрицателни заряди са еднакви по абсолютна стойност. При изчисляване на относителната атомна маса масата на електроните не се взема предвид, тъй като е незначителна и 1840 пъти по-малка от масата на протон или неутрон.

Ориз. 1. Атом.

Електронът е напълно уникална частица, която има двойна природа: притежава свойствата както на вълна, така и на частица. Те непрекъснато се движат около ядрото.

Пространството около ядрото, където е най-вероятно вероятността да се намери електрон, се нарича електронна орбитала или електронен облак. Това пространство има специфична форма, която се обозначава с буквите s-, p-, d- и f-. S-електронната орбитала има сферична форма, p-орбиталата има формата на дъмбел или триизмерна осмица, формите на d- и f-орбиталите са много по-сложни.

Ориз. 2. Форми на електронните орбитали.

Около ядрото електроните са подредени в електронни слоеве. Всеки слой се характеризира със своето разстояние от ядрото и своята енергия, поради което електронните слоеве често се наричат електронни енергийни нива. Колкото по-близо е нивото до ядрото, толкова по-ниска е енергията на електроните в него. Един елемент се различава от друг по броя на протоните в ядрото на атома и съответно по броя на електроните. Следователно броят на електроните в електронната обвивка на неутрален атом е равен на броя на протоните, съдържащи се в ядрото на този атом. Всеки следващ елемент има още един протон в ядрото си и още един електрон в електронната си обвивка.

Нововлезлият електрон заема орбиталата с най-ниска енергия. Въпреки това, максималният брой електрони на ниво се определя от формулата:

където N е максималният брой електрони, а n е номерът на енергийното ниво.

Първото ниво може да има само 2 електрона, второто може да има 8 електрона, третото може да има 18 електрона, а четвъртото ниво може да има 32 електрона. Външното ниво на атома не може да съдържа повече от 8 електрона: веднага щом броят на електроните достигне 8, следващото ниво, по-далеч от ядрото, започва да се запълва.

Структура на електронните обвивки на атомите

Всеки елемент стои в определен период. Периодът е хоризонтална колекция от елементи, подредени в реда на увеличаване на заряда на ядрата на техните атоми, който започва с алкален метал и завършва с инертен газ. Първите три периода в таблицата са малки, а следващите, започвайки от четвъртия период, са големи, състоящи се от два реда. Номерът на периода, в който се намира елементът, има физическо значение. Това означава колко електронни енергийни нива има в атом на всеки елемент от даден период. Така елементът хлор Cl е в 3-ти период, тоест неговата електронна обвивка има три електронни слоя. Хлорът е в VII група на таблицата, а в главната подгрупа. Основната подгрупа е колоната във всяка група, която започва с период 1 или 2.

По този начин състоянието на електронните обвивки на хлорния атом е следното: атомният номер на хлорния елемент е 17, което означава, че атомът има 17 протона в ядрото и 17 електрона в електронната обвивка. На ниво 1 може да има само 2 електрона, на ниво 3 - 7 електрона, тъй като хлорът е в основната подгрупа на група VII. Тогава на ниво 2 има: 17-2-7 = 8 електрона.

Самостоятелна работа по химия Структурата на електронните обвивки на атомите за ученици от 8 клас с отговори. Самостоятелната работа се състои от 4 варианта, всеки с по 3 задачи.

1 вариант

	елемент	Електронна формула

2. Напишете електронните формули на елементите кислород и натрий. Посочете за всеки елемент:

а) максималният брой електрони във външното енергийно ниво на атомите на всеки елемент е равен на номера на групата,
б) максималният брой електрони във второто енергийно ниво е осем,
в) общият брой електрони в атомите на всеки елемент е равен на атомния номер на елемента.

Вариант 2

1. Попълнете таблицата. Определете елемента и неговата електронна формула.

Разпределение на електроните по енергийни нива	елемент	Електронна формула

Атомите на кои елементи ще имат подобни свойства? Защо?

2. Напишете електронните формули на елементите въглерод и аргон. Посочете за всеки елемент:

а) общият брой на енергийните нива в атома,
б) броя на запълнените енергийни нива в атома,
в) броя на електроните във външното енергийно ниво.

3. Изберете правилните твърдения:

а) броят на енергийните нива в атомите на елементите е равен на номера на периода,
б) общият брой електрони в атом на химичен елемент е равен на номера на групата,
в) броят на електроните на външното ниво на атомите на елементи от една група от главната подгрупа е еднакъв.

Вариант 3

1. Попълнете таблицата. Определете елемента и неговата електронна формула.

Разпределение на електроните по енергийни нива	елемент	Електронна формула

Атомите на кои елементи ще имат подобни свойства? Защо?

2. Напишете електронните формули на елементите хлор и бор. Посочете за всеки елемент:

3. Изберете правилните твърдения:

а) атомите на елементи от един и същи период съдържат еднакъв брой енергийни нива,
б) максималният брой електрони на с-орбитала е равна на две,
в) атомите на химичните елементи с еднакъв брой енергийни нива имат подобни свойства.

Вариант 4

1. Попълнете таблицата. Определете елемента и неговата електронна формула.

Разпределение на електроните по енергийни нива	елемент	Електронна формула

Атомите на кои елементи ще имат подобни свойства? Защо?

2. Напишете електронните формули за елементите алуминий и неон. Посочете за всеки елемент:

3. Изберете правилните твърдения:
а) всички енергийни нива могат да съдържат до осем електрона,
б) изотопите на един химичен елемент имат еднакви електронни формули,
в) максималният брой електрони на Р-орбитала е равна на шест.

Отговори за самостоятелна работа по химия. Структура на електронните обвивки на атомите
1 вариант
1.
1) B - 1s 2 2s 2 2p 1
2) H - 1s 1
3) Al - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
B и Al имат подобни свойства, тъй като атомите на тези елементи имат три електрона на външно енергийно ниво.
2.
O - 1s 2 2s 2 2p 4
а) 2,
б) 1,
на 6;
Na - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1,
а) 3,
б) 2,
в 1.
3. b, c.
Вариант 2
1.
1) F - 1s 2 2s 2 2p 5
2) Na - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1
3) Li - 1s 2 2s 1
Na и Li имат подобни свойства, тъй като тези елементи имат по един електрон на външно енергийно ниво.
2. C - 1s 2 2s 2 2p 2
а) 2,
б) 1,
на 4;
Ar — 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6
а) 3,
б) 2,
на 8.
3. а, в.
Вариант 3
1.
1) P - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3
2) N - 1s 2 2s 2 2p 3
3) Не - 1s 2
P и N имат подобни свойства, тъй като тези елементи имат пет електрона на външно енергийно ниво.
2. Cl - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5
а) 3,
б) 2,
на 7;
B — 1s 2 2s 2 2p 1
а) 2,
б) 1,
на 3.
3. а, б.
Вариант 4
1.
1) Mg - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2
2) C - 1s 2 2s 2 2p 2
3) Be - 1s 2 2s 2
Be и Mg имат подобни свойства, тъй като тези елементи имат два електрона на външно енергийно ниво.
2.
Al — 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
а) 3,
б) 2,
на 3;
Ne - 1s 2 2s 2 2p 6 ,
а) 2,
б) 2,
на 8.
3. b, c.

В атома броят на електроните е равен на заряда на ядрото. Ядреният заряд е атомният номер на елемента в периодичната таблица. Следователно атомите на всеки следващ химичен елемент в периодичната таблица имат един електрон повече от предишния.

Когато се описва електронната структура на атома, се посочва как неговите електрони са разпределени между енергийните нива. Електроните първо заемат нива с по-ниска енергия, след това с по-висока енергия. Така първо се запълва първото енергийно ниво, ако все още има електрони, тогава второто, третото и т.н. Броят на енергийните нива в атомите се определя от номера на периода, в който се намира химичният елемент, към който принадлежи атомът .

Първото енергийно ниво може да има само два електрона. Следователно в първия период има само два химични елемента - водород и хелий. Когато дадено ниво съдържа само максималния възможен брой електрони за него, тогава това ниво се нарича пълно. Така че първото енергийно ниво е завършено за всички елементи с изключение на водорода.

За елементи от втория период второто енергийно ниво се запълва постепенно. Второто енергийно ниво може да съдържа максимум 8 електрона. Следователно във втория период има осем химични елемента.

Третото енергийно ниво може да съдържа максимум 18 електрона. В третия период обаче това ниво е външно. Не може да има повече от 8 електрона във всяко външно ниво. Следователно в третия период третото енергийно ниво се запълва само до 8 електрона включително и следователно третият период, както и вторият, съдържа само 8 химични елемента.

В четвъртия период третото енергийно ниво вече не е външно, така че се запълват до 18 електрона включително. Първите два елемента от 4-ти период (K, Ca) запълват външното енергийно ниво. Така че калият има един електрон, а калцият има 2. След това, за елементи от скандий (Sc) до цинк (Zn), третото енергийно ниво се запълва и 2 електрона остават на външното. След цинк с галий (Ga), четвъртото енергийно ниво се запълва отново до 8 електрона в криптон (Kr).

Като цяло максималният брой електрони на всяко енергийно ниво се определя от формулата 2n2, където n е номерът на нивото. И така, ако нивото е второ, тогава 2 * 2 2 = 8, а ако нивото е 3, тогава 2 * 3 2 = 18.

Електроните с най-висока енергия определят химичните свойства на атомите и се наричат валентни електрони. В главните подгрупи валентните електрони са електроните на външното ниво и техният брой се определя от номера на групата. Ето защо свойствата на елементите от една подгрупа са сходни.

Свойствата на атомите зависят от броя на валентните електрони. Металите имат малко от тях, но неметалите имат много.

Атомите, първоначално смятани за неделими, са сложни системи.

Атомът се състои от ядро и електронна обвивка

Електронна обвивка - колекция от електрони, движещи се около ядрото

Ядрата на атомите са положително заредени, състоят се от протони (положително заредени частици) p+ и неутрони (без заряд) не

Атомът като цяло е електрически неутрален, броят на електроните e– е равен на броя на протоните p+, равен на атомния номер на елемента в периодичната таблица.

Фигурата показва планетарен модел на атом, според който електроните се движат по стационарни кръгови орбити. Много е нагледно, но не отразява същността, защото в действителност законите на микросвета се управляват от класическата механика, а от квантовата механика, която отчита вълновите свойства на електрона.

Според квантовата механика електронът в атома не се движи по определени траектории, но може да бъде в всякаквичасти от перинуклеарното пространство обаче вероятностместоположението му в различните части на това пространство не е еднакво.

Пространството около ядрото, в което вероятността за намиране на електрон е доста висока, се нарича орбитала (да не се бърка с орбита!) или електронен облак.

Това означава, че електронът няма понятието „траектория“; електроните не се движат по кръгови орбити или по други. Най-голямата трудност на квантовата механика е, че е невъзможно да си представим; всички сме свикнали с феномените на макрокосмоса, който се подчинява на класическата механика, където всяка движеща се частица има своя собствена траектория.

И така, електронът има сложно движение; той може да бъде разположен навсякъде в пространството близо до ядрото, но с различни вероятности. Нека сега да разгледаме онези части от пространството, където вероятността за намиране на електрон е доста висока - орбиталите - техните форми и последователността на запълване на орбиталите с електрони.

Нека си представим триизмерна координатна система, в центъра на която е ядрото на атома.

Първо се запълва 1s орбитала, тя се намира най-близо до ядрото и има формата на сфера.

Обозначението на всяка орбитала се състои от число и латинска буква. Числото показва енергийното ниво, а буквата показва формата на орбиталата.

Орбиталата 1s има най-ниската енергия и електроните в тази орбитала имат най-ниската енергия.

Тази орбитала може да съдържа не повече от два електрона. В тази орбитала се намират електроните на водородните и хелиевите атоми (първите два елемента).

Електронна конфигурация на водорода: 1s 1

Електронна конфигурация на хелия: 1s 2

Горният индекс показва броя на електроните в тази орбитала.

Следващият елемент е литий, той има 3 електрона, два от които са разположени в 1s орбитала, но къде се намира третият електрон?

Той заема следващата най-висока енергийна орбитала, 2s орбитала. Тя също има формата на сфера, но с по-голям радиус (1s орбитала е вътре в 2s орбитала).

Електроните, разположени в тази орбитала, имат по-висока енергия в сравнение с 1s орбитала, тъй като са разположени по-далеч от ядрото. В тази орбитала може да има максимум 2 електрона.
Литиева електронна конфигурация: 1s 2 2s 1
Електронна конфигурация на берилий: 1s 2 2s 2

Следващият елемент, борът, вече има 5 електрона, а петият електрон ще запълни орбитала с още по-висока енергия - 2p орбитала. P-орбиталите имат формата на дъмбел или осмица и са разположени по протежение на координатните оси, перпендикулярни една на друга.

Всяка p-орбитала може да съдържа не повече от два електрона, така че три p-орбитали могат да съдържат не повече от шест. Валентните електрони на следните шест елемента запълват p-орбиталите, така че те се класифицират като p-елементи.

Електронна конфигурация на борния атом: 1s 2 2s 2 2р 1
Електронна конфигурация на въглеродния атом: 1s 2 2s 2 2р 2
Електронна конфигурация на азотния атом: 1s 2 2s 2 2p 3
Електронна конфигурация на кислородния атом: 1s 2 2s 2 2p 4
Електронна конфигурация на флуорния атом: 1s 2 2s 2 2р 5
Електронна конфигурация на неоновия атом: 1s 2 2s 2 2р 6

Графично, електронните формули на тези атоми са показани по-долу:

Квадратът е орбитална или квантова клетка, стрелката показва електрон, посоката на стрелката е специална характеристика на движението на електрона - спин (по опростен начин може да се представи като въртене на електрона около оста му по часовниковата стрелка и обратно на часовниковата стрелка). Трябва да знаете, че не може да има два електрона с еднакви спинове в една орбитала (не можете да нарисувате две стрелки в една и съща посока в един квадрат!). Това е, което е Принципът на изключване на W. Pauli: „Не може да има дори два електрона в атом, за които всичките четири квантови числа да са еднакви“

Има още едно правило ( Правилото на Хунд), според който електроните се разпръскват в орбитали с еднаква енергия, първо един по един, и едва когато всяка такава орбитала вече съдържа един електрон, започва запълването на тези орбитали с втори електрони. Когато една орбитала е заселена от два електрона, такива електрони се наричат сдвоени.

Неоновият атом има пълно външно ниво от осем електрона (2 s-електрона + 6 p-електрона = 8 електрона на второ енергийно ниво), тази конфигурация е енергийно благоприятна и всички останали атоми се стремят да я придобият. Ето защо елементите от група 8А - благородните газове - са толкова химически инертни.

Следващият елемент е натрий, пореден номер 11, първият елемент от третия период, той има още едно енергийно ниво - третото. Единадесетият електрон ще заеме следващата орбитала с най-висока енергия - 3s орбитала.

Електронна конфигурация на натриевия атом: 1s 2 2s 2 2р 6 3s 1

След това се запълват орбиталите на елементите от третия период, като първо се запълва поднивото 3s с два електрона, а след това поднивото 3p с шест електрона (подобно на втория период) до благородния газ аргон, който, подобно на неона, има завършено външно ниво от осем електрона. Електронна конфигурация на аргоновия атом (18 електрона): 1s 2 2s 2 2р 6 3s 2 3р 6

Четвъртият период започва с елемента калий (атомен номер 19), чийто последен външен електрон се намира в 4s орбитала. Двадесетият електрон на калция също запълва 4s орбитала.

След калция е поредица от 10 d-елемента, започваща със скандий (пореден номер 21) и завършваща с цинк (пореден номер 30). Електроните на тези атоми запълват 3d орбитали, чийто вид е показан на фигурата по-долу.

И така, нека обобщим: