Struktura elektronskih omotača atoma. Elektronski omotač atoma Osam elektrona

Saznali smo da je srce atoma njegovo jezgro. Oko sebe ima elektrone. Oni ne mogu biti nepokretni, jer bi odmah pali na jezgro.

Početkom XX veka. Usvojen je planetarni model strukture atoma, prema kojem se elektroni kreću oko vrlo malog pozitivnog jezgra, baš kao što se planete okreću oko Sunca. Dalja istraživanja su pokazala da je struktura atoma mnogo složenija. Problem strukture atoma ostaje relevantan za savremenu nauku.

Elementarne čestice, atom, molekula - sve su to objekti mikrosvijeta koji mi ne opažamo. Ima drugačije zakone nego u makrokosmosu, čije objekte možemo posmatrati direktno ili uz pomoć instrumenata (mikroskopa, teleskopa itd.). Stoga ćemo, dalje raspravljajući o strukturi elektronskih omotača atoma, shvatiti da stvaramo vlastitu predstavu (model), koja u velikoj mjeri odgovara modernim pogledima, iako nije potpuno ista kao hemičarska. Naš model je pojednostavljen.

Elektroni, krećući se oko jezgra atoma, zajedno čine njegovu elektronsku ljusku. Broj elektrona u ljusci atoma jednak je, kao što već znate, broju protona u jezgru atoma, odgovara rednom, ili atomskom, broju elementa u tabeli D. I. Mendeljejeva. Dakle, elektronska ljuska atoma vodika sastoji se od jednog elektrona, klora - sedamnaest, zlata - sedamdeset devet.

Kako se kreću elektroni? Haotično, kao mušice oko upaljene sijalice? Ili nekim posebnim redoslijedom? Ispada da je to određenim redoslijedom.

Elektroni u atomu se razlikuju po svojoj energiji. Kao što pokazuju eksperimenti, neki od njih jače privlače jezgro, drugi - slabije. Glavni razlog za to je različito uklanjanje elektrona iz jezgra atoma. Što su elektroni bliže jezgru, to su jače vezani za njega i teže ih je izvući iz elektronske ljuske, ali što su dalje od jezgra, lakše ih je otkinuti. Očigledno je da se povećanjem udaljenosti od jezgra atoma povećava i rezerva energije elektrona (E) (slika 38).

Rice. 38.
Maksimalni broj elektrona na energetskom nivou

Elektroni koji se kreću u blizini jezgre takoreći blokiraju (štite) jezgro od drugih elektrona, koji slabije privlače jezgro i kreću se na većoj udaljenosti od njega. Tako se formiraju elektronski slojevi u elektronskoj ljusci atoma. Svaki elektronski sloj se sastoji od elektrona sa sličnim energetskim vrijednostima,

Zbog toga se elektronski slojevi nazivaju i energetskim nivoima. Dalje, reći ćemo tako: "Elektron je na određenom energetskom nivou."

Broj energetskih nivoa ispunjenih elektronima u atomu jednak je broju perioda u tabeli D. I. Mendeljejeva, u kojoj se nalazi hemijski element. To znači da elektronska ljuska atoma 1. perioda sadrži jedan energetski nivo, 2. perioda - dva, 3. - tri, itd. Na primjer, u atomu dušika sastoji se od dva energetska nivoa, a u atomu magnezija - od tri:

Maksimalni (najveći) broj elektrona u energetskom nivou može se odrediti formulom: 2n 2 , gde je n broj nivoa. Dakle, prvi energetski nivo je ispunjen kada se na njemu nalaze dva elektrona (2 × 1 2 = 2); drugi - u prisustvu osam elektrona (2 × 2 2 \u003d 8); treći - osamnaest (2 × 3 2 \u003d 18), itd. U kursu hemije 8-9 razreda razmatrat ćemo elemente samo prva tri perioda, stoga se nećemo susresti sa završenim trećim energetskim nivoom u atomima .

Broj elektrona na vanjskom energetskom nivou elektronske ljuske atoma za hemijske elemente glavnih podgrupa jednak je broju grupe.

Sada možemo nacrtati dijagrame strukture elektronskih omotača atoma, vođeni planom:

odrediti ukupan broj elektrona na ljusci prema serijskom broju elementa;
odrediti broj energetskih nivoa ispunjenih elektronima u elektronskoj ljusci po broju perioda;
odrediti broj elektrona na svakom energetskom nivou (na 1. - ne više od dva; na 2. - ne više od osam; na vanjskom nivou, broj elektrona je jednak broju grupe - za elemente glavnih podgrupa ).

Jezgro atoma vodika ima naboj od +1, tj. sadrži samo jedan proton, odnosno samo jedan elektron na jednom energetskom nivou:

Ovo se piše pomoću elektronske formule kako slijedi:

Sledeći element 1. perioda je helijum. Jezgro atoma helijuma ima naboj od +2. Već ima dva elektrona na prvom energetskom nivou:

Na prvom energetskom nivou mogu stati samo dva elektrona i ne više - potpuno je završen. Zato se 1. period tabele D. I. Mendeljejeva sastoji od dva elementa.

Atom litijuma, element 2. perioda, ima još jedan energetski nivo, na koji će treći elektron "ići":

U atomu berilijuma još jedan elektron "ulazi" u drugi nivo:

Atom bora ima tri elektrona na vanjskom nivou, a atom ugljika ima četiri elektrona... atom fluora ima sedam elektrona, atom neona ima osam elektrona:

Drugi nivo može zadržati samo osam elektrona i stoga je potpun za neon.

Atom natrijuma, element 3. perioda, ima treći energetski nivo (imajte na umu da atom elementa 3. perioda sadrži tri energetska nivoa!), I ima jedan elektron:

Imajte na umu: natrijum je element grupe I, ima jedan elektron na vanjskom energetskom nivou!

Očigledno, neće biti teško zapisati strukturu energetskih nivoa za atom sumpora, VIA element grupe 3 iz 3. perioda:

Završava 3. period argona:

Atomi elemenata 4. perioda, naravno, imaju četvrti nivo, u kojem atom kalija ima jedan elektron, a atom kalcija dva elektrona.

Sada kada smo se upoznali sa pojednostavljenim idejama o strukturi atoma elemenata iz 1. i 2. perioda Periodnog sistema D. I. Mendeljejeva, možemo napraviti preciziranja koja nas približavaju ispravnijem pogledu na strukturu atoma.

Počnimo s analogijom. Kao što igla šivaće mašine koja se brzo kreće, probijajući tkaninu, izvezuje šaru na njoj, tako i elektron koji se kreće nemerljivo brže u prostoru oko atomskog jezgra „veze“, samo ne ravan, već trodimenzionalni uzorak nekog elektronski oblak. Budući da je brzina elektrona stotine hiljada puta veća od brzine šivaće igle, govore o vjerovatnoći pronalaska elektrona na određenom mjestu u svemiru. Pretpostavimo da smo uspjeli, kao u sportskom foto finišu, utvrditi položaj elektrona na nekom mjestu u blizini jezgra i tu poziciju označiti tačkom. Ako se takav "foto-finiš" uradi stotine, hiljade puta, onda će se dobiti model elektronskog oblaka.

Ponekad se oblaci elektrona nazivaju orbitalama. I mi ćemo učiniti isto. Ovisno o energiji, oblaci elektrona ili orbitale razlikuju se po veličini. Jasno je da što je manja energetska rezerva elektrona, to ga jače privlači jezgro i što je manja njegova orbitala.

Elektronski oblaci (orbitale) mogu imati različite oblike. Svaki energetski nivo u atomu počinje s-orbitalom, koja ima sferni oblik. Na drugom i narednim nivoima, p-orbitale u obliku bučice pojavljuju se nakon jedne s-orbitale (slika 39). Postoje tri takve orbitale. Svaka orbitala nije zauzeta sa najviše dva elektrona. Stoga ih na s-orbitali mogu biti samo dvije, a na tri p-orbitale šest.

Rice. 39.
Oblici s- i p-orbitala (elektronski oblaci)

Koristeći arapske brojeve za nivo i označavajući orbitale slovima s i p, i broj elektrona u datoj orbitali arapskim brojem u gornjem desnom uglu iznad slova, možemo potpunije predstaviti strukturu atoma. elektronske formule.

Zapišimo elektronske formule atoma 1. i 2. perioda:

Ako elementi imaju spoljašnje energetske nivoe slične strukture, onda su svojstva ovih elemenata slična. Na primjer, argon i neon sadrže osam elektrona na vanjskom nivou, pa su stoga inertni, odnosno gotovo da ne ulaze u kemijske reakcije. U svom slobodnom obliku, argon i neon su gasovi čiji su molekuli jednoatomni. Atomi litijuma, natrijuma i kalija sadrže po jedan elektron na vanjskom nivou i imaju slična svojstva, stoga se nalaze u istoj grupi periodnog sistema D. I. Mendeljejeva.

Napravimo generalizaciju: ista struktura vanjskih energetskih nivoa se periodično ponavlja, dakle, svojstva kemijskih elemenata se periodično ponavljaju. Ovaj obrazac se ogleda u nazivu Periodnog sistema hemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva.

Ključne riječi i fraze

Elektroni u atomima nalaze se na energetskim nivoima.
Prvi energetski nivo može sadržavati samo dva elektrona, drugi - osam. Takvi nivoi se nazivaju potpuni.
Broj ispunjenih energetskih nivoa jednak je broju perioda u kojem se element nalazi.
Broj elektrona na vanjskom nivou atoma kemijskog elementa jednak je broju njegove grupe (za elemente glavnih podgrupa).
Svojstva hemijskih elemenata se periodično ponavljaju, budući da se struktura spoljašnjih energetskih nivoa njihovih atoma periodično ponavlja.

Rad sa računarom

Pogledajte elektronsku aplikaciju. Proučite materijal lekcije i dovršite predložene zadatke.
Pretražujte na Internetu adrese e-pošte koje mogu poslužiti kao dodatni izvori koji otkrivaju sadržaj ključnih riječi i fraza pasusa. Ponudite učitelju svoju pomoć u pripremi nove lekcije – napravite izvještaj o ključnim riječima i frazama sljedećeg pasusa.

Pitanja i zadaci

Atom je najmanja čestica materije koja se sastoji od jezgra i elektrona. Struktura elektronskih omotača atoma određena je položajem elementa u Periodnom sistemu hemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva.

Elektron i elektronska ljuska atoma

Atom, koji je općenito neutralan, sastoji se od pozitivno nabijenog jezgra i negativno nabijenog elektronskog omotača (elektronski oblak), dok su ukupni pozitivni i negativni naboji jednaki u apsolutnoj vrijednosti. Prilikom izračunavanja relativne atomske mase, masa elektrona se ne uzima u obzir, jer je zanemariva i 1840 puta manja od mase protona ili neutrona.

Rice. 1. Atom.

Elektron je potpuno jedinstvena čestica koja ima dvojaku prirodu: ima svojstva vala i čestice. Stalno se kreću oko jezgra.

Prostor oko jezgra, gdje je vjerovatnoća pronalaženja elektrona najvjerovatnija, naziva se elektronska orbitala ili elektronski oblak. Ovaj prostor ima specifičan oblik, koji se označava slovima s-, p-, d- i f-. S-elektronska orbitala ima sferni oblik, p-orbitala ima oblik bučice ili zapremine osam, oblici d- i f-orbitala su mnogo složeniji.

Rice. 2. Oblici elektronskih orbitala.

Oko jezgra, elektroni se nalaze na elektronskim slojevima. Svaki sloj karakterizira njegova udaljenost od jezgra i njegova energija, zbog čega se slojevi elektrona često nazivaju elektronskim energetskim nivoima. Što je nivo bliži jezgru, to je niža energija elektrona u njemu. Jedan element se razlikuje od drugog po broju protona u jezgri atoma i, shodno tome, po broju elektrona. Dakle, broj elektrona u elektronskoj ljusci neutralnog atoma jednak je broju protona sadržanih u jezgri ovog atoma. Svaki sljedeći element ima još jedan proton više u jezgru i još jedan elektron u elektronskoj ljusci.

Elektron koji je tek ušao zauzima orbitalu sa najnižom energijom. Međutim, maksimalni broj elektrona po nivou određen je formulom:

gdje je N maksimalni broj elektrona, a n broj energetskog nivoa.

Prvi nivo može imati samo 2 elektrona, drugi - 8 elektrona, treći - 18 elektrona, a četvrti nivo - 32 elektrona. Na vanjskom nivou atoma ne može biti više od 8 elektrona: čim broj elektrona dostigne 8, počinje se puniti sljedeći nivo, udaljeniji od jezgra.

Struktura elektronskih omotača atoma

Svaki element je u određenom periodu. Period je horizontalni skup elemenata raspoređenih u rastućem redoslijedu naboja jezgara njihovih atoma, koji počinje alkalnim metalom i završava inertnim plinom. Prva tri perioda u tabeli su mala, a sledeća, počevši od četvrtog perioda, su velika i sastoje se od dva reda. Broj perioda u kojem se element nalazi ima fizičko značenje. To znači koliko elektronskih energetskih nivoa postoji u atomu bilo kojeg elementa u datom periodu. Dakle, element hlor Cl je u periodu 3, odnosno njegova elektronska ljuska ima tri elektronska sloja. Hlor je u VII grupi tabele, i to u glavnoj podgrupi. Glavna podgrupa je kolona unutar svake grupe koja počinje periodima 1 ili 2.

Dakle, stanje elektronskih omotača atoma hlora je sledeće: redni broj elementa hlora je 17, što znači da atom ima 17 protona u jezgru, a 17 elektrona u elektronskoj ljusci. Na nivou 1 mogu biti samo 2 elektrona, na nivou 3 - 7 elektrona, pošto je hlor u glavnoj podgrupi grupe VII. Tada je na 2. nivou: 17-2-7=8 elektrona.

Samostalni rad iz hemije Struktura elektronskih omotača atoma za učenike 8. razreda sa odgovorima. Samostalni rad se sastoji od 4 opcije, svaka sa 3 zadatka.

1 opcija

	Element	Elektronska formula

2. Napišite elektronske formule elemenata kisika i natrijuma. Navedite za svaki element:

a) maksimalni broj elektrona na vanjskom energetskom nivou atoma bilo kojeg elementa jednak je broju grupe,
b) maksimalni broj elektrona na drugom energetskom nivou je osam,
c) ukupan broj elektrona u atomima bilo kojeg elementa jednak je atomskom broju elementa.

Opcija 2

1. Popunite tabelu. Odredite element i njegovu elektronsku formulu.

Distribucija elektrona po energetskim nivoima	Element	Elektronska formula

Koji elementi imaju atome koji imaju slična svojstva? Zašto?

2. Napišite elektronske formule elemenata ugljenika i argona. Navedite za svaki element:

a) ukupan broj energetskih nivoa u atomu,
b) broj ispunjenih energetskih nivoa u atomu,
c) broj elektrona na vanjskom energetskom nivou.

3. Odaberite tačne izjave:

a) broj energetskih nivoa u atomima elemenata jednak je broju perioda,
b) ukupan broj elektrona u atomu hemijskog elementa jednak je broju grupe,
c) broj elektrona na vanjskom nivou atoma elemenata jedne grupe glavne podgrupe je isti.

3 opcija

1. Popunite tabelu. Odredite element i njegovu elektronsku formulu.

Distribucija elektrona po energetskim nivoima	Element	Elektronska formula

Koji elementi imaju atome koji imaju slična svojstva? Zašto?

2. Napišite elektronske formule za elemente klora i bora. Navedite za svaki element:

a) ukupan broj energetskih nivoa u atomu,
b) broj ispunjenih energetskih nivoa u atomu,
c) broj elektrona na vanjskom energetskom nivou.

3. Odaberite tačne izjave:

a) atomi elemenata istog perioda sadrže isti broj energetskih nivoa,
b) maksimalni broj elektrona po s-orbitala je jednaka dva,
c) atomi hemijskih elemenata sa istim brojem energetskih nivoa imaju slična svojstva.

4 opcija

1. Popunite tabelu. Odredite element i njegovu elektronsku formulu.

Distribucija elektrona po energetskim nivoima	Element	Elektronska formula

Koji elementi imaju atome koji imaju slična svojstva? Zašto?

2. Napišite elektronske formule za elemente aluminijum i neon. Navedite za svaki element:

a) ukupan broj energetskih nivoa u atomu,
b) broj ispunjenih energetskih nivoa u atomu,
c) broj elektrona na vanjskom energetskom nivou.

3. Odaberite tačne izjave:
a) svi energetski nivoi mogu sadržavati do osam elektrona,
b) izotopi jednog hemijskog elementa imaju iste elektronske formule,
c) maksimalni broj elektrona po R-orbitala je šest.

Odgovori samostalni rad iz hemije Struktura elektronskih omotača atoma
1 opcija
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 i Al imaju slična svojstva, budući da atomi ovih elemenata imaju tri elektrona na vanjskom energetskom nivou.
2.
O - 1s 2 2s 2 2p 4
a) 2,
b) 1,
u 6;
Na - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ,
a) 3,
b) 2,
u 1.
3. b, c.
Opcija 2
1.
1) Ž - 1s 2 2s 2 2p 5
2) Na - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1
3) Li - 1s 2 2s 1
Na i Li imaju slična svojstva, budući da ovi elementi imaju po jedan elektron na vanjskom energetskom nivou.
2. C - 1s 2 2s 2 2p 2
a) 2,
b) 1,
u 4;
Ar - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6
a) 3,
b) 2,
u 8.
3. a, c.
3 opcija
1.
1) P - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3
2) N - 1s 2 2s 2 2p 3
3) Ne - 1s 2
P i N imaju slična svojstva, jer ovi elementi imaju pet elektrona na vanjskom energetskom nivou.
2. Cl - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5
a) 3,
b) 2,
u 7;
B - 1s 2 2s 2 2p 1
a) 2,
b) 1,
u 3.
3. a, b.
4 opcija
1.
1) Mg - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2
2) C - 1s 2 2s 2 2p 2
3) Budite - 1s 2 2s 2
Be i Mg imaju slična svojstva, jer ovi elementi imaju dva elektrona na vanjskom energetskom nivou.
2.
Al - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
a) 3,
b) 2,
u 3;
Ne - 1s 2 2s 2 2p 6 ,
a) 2,
b) 2,
u 8.
3. b, c.

Broj elektrona u atomu jednak je naboju jezgra. Naboj jezgra je redni broj elementa u Periodnom sistemu. Dakle, atomi svakog sljedećeg kemijskog elementa u periodnom sistemu imaju jedan elektron više od prethodnog.

Kada opisuju elektronsku strukturu atoma, oni pokazuju kako su njegovi elektroni raspoređeni po energetskim nivoima. Elektroni prvo zauzimaju nivoe sa nižom energijom, a zatim sa višom. Dakle, prvi se puni prvi energetski nivo, ako još ima elektrona, onda drugi, treći itd. Broj energetskih nivoa u atomima određen je brojem perioda u kojem se nalazi hemijski element kojem atom pripada. nalazi.

Prvi energetski nivo može imati samo dva elektrona. Dakle, u prvom periodu postoje samo dva hemijska elementa - vodonik i helijum. Kada se na nekom nivou nalazi samo najveći mogući broj elektrona, onda kažemo da je ovaj nivo završen. Dakle, prvi energetski nivo je završen za sve elemente osim vodonika.

Elementi drugog perioda postepeno ispunjavaju drugi energetski nivo. Drugi energetski nivo može imati najviše 8 elektrona. Dakle, u drugom periodu ima osam hemijskih elemenata.

Treći energetski nivo može imati najviše 18 elektrona. Međutim, u trećem periodu ovaj nivo je eksterni. Nijedan vanjski nivo ne može imati više od 8 elektrona. Dakle, u trećem periodu, treći energetski nivo je ispunjen samo do 8 elektrona uključujući i, shodno tome, treći period, kao i drugi, sadrži samo 8 hemijskih elemenata.

U četvrtom periodu, treći energetski nivo više nije spoljašnji, pa je do 18 elektrona popunjeno, uključujući. Za prva dva elementa 4. perioda (K, Ca), vanjski energetski nivo je ispunjen. Tako za kalijum ide jedan elektron na njega, a za kalcijum 2. Zatim, za elemente od skandijuma (Sc) do cinka (Zn), treći energetski nivo se popunjava, a 2 elektrona ostaju na spoljašnjem. Nakon cinka sa galijumom (Ga), četvrti energetski nivo je ponovo ispunjen do 8 elektrona u kriptonu (Kr).

Općenito, maksimalni broj elektrona u svakom energetskom nivou određen je formulom 2n2, gdje je n broj nivoa. Dakle, ako je nivo drugi, onda je 2 * 2 2 = 8, a ako je treći, onda 2 * 3 2 = 18.

Elektroni sa najvećom energijom određuju hemijska svojstva atoma i nazivaju se valentnim. U glavnim podgrupama, elektroni vanjskog nivoa su valentni, a njihov broj je određen brojem grupe. Zbog toga su svojstva elemenata jedne podgrupe slična.

Svojstva atoma zavise od broja valentnih elektrona. Metali ih imaju malo, a nemetali dosta.

Atomi, koji su prvobitno smatrani nedjeljivim, složeni su sistemi.

Atom se sastoji od jezgra i elektronske ljuske

Elektronska ljuska - skup elektrona koji se kreću oko jezgra

Jezgra atoma su pozitivno nabijena, sastoje se od protona (pozitivno nabijenih čestica) p+ i neutrona (bez naboja) ne

Atom kao cjelina je električno neutralan, broj elektrona e– jednak je broju protona p+, jednak rednom broju elementa u periodnom sistemu.

Na slici je prikazan planetarni model atoma, prema kojem se elektroni kreću po stacionarnim kružnim orbitama. To je vrlo ilustrativno, ali ne odražava suštinu, jer se u stvarnosti zakoni mikrosvijeta povinuju klasičnoj mehanici, već kvantnoj mehanici, koja uzima u obzir valna svojstva elektrona.

Prema kvantnoj mehanici, elektron u atomu se ne kreće duž određenih putanja, ali može biti u bilo koji dijelovi nuklearnog prostora, međutim vjerovatnoća njegova lokacija u različitim dijelovima ovog prostora nije ista.

Prostor oko jezgra, u kojem je vjerovatnoća pronalaska elektrona dovoljno velika, naziva se orbitala. (ne brkati sa orbitom!) ili oblakom elektrona.

Odnosno, elektron nema koncept "putanja", elektroni se ne kreću ni u kružnim orbitama ni u bilo kojoj drugoj. Najveća poteškoća kvantne mehanike leži u tome što je to nemoguće zamisliti, svi smo navikli na fenomene makrokosmosa, koji se povinuje klasičnoj mehanici, gdje svaka čestica koja se kreće ima svoju putanju.

Dakle, elektron ima složeno kretanje, može se nalaziti bilo gdje u prostoru u blizini jezgra, ali s različitim vjerovatnoćama. Razmotrimo sada one dijelove prostora gdje je vjerovatnoća pronalaska elektrona dovoljno velika - orbitale - njihove oblike i redoslijed punjenja orbitala elektronima.

Zamislite trodimenzionalni koordinatni sistem u čijem se središtu nalazi jezgro atoma.

Prvo, 1s orbitala je ispunjena, nalazi se najbliže jezgru i ima oblik kugle.

Oznaka bilo koje orbitale sastoji se od broja i latiničnog slova. Broj pokazuje nivo energije, a slovo oblik orbitale.

1s orbitala ima najnižu energiju, a elektroni u ovoj orbitali imaju najmanju energiju.

Ova orbitala može sadržavati ne više od dva elektrona. Elektroni atoma vodika i helija (prva dva elementa) nalaze se u ovoj orbitali.

Elektronska konfiguracija vodonika: 1s 1

Elektronska konfiguracija helijuma: 1s 2

Gornji indeks pokazuje broj elektrona u toj orbitali.

Sljedeći element je litijum, ima 3 elektrona, od kojih su dva locirana u 1s orbitalama, ali gdje se nalazi treći elektron?

Zauzima sljedeću po energiji orbitalu, 2s orbitalu. Takođe ima oblik kugle, ali većeg radijusa (1s orbitala je unutar orbitale 2s).

Elektroni u ovoj orbitali imaju više energije u odnosu na 1s orbitu, jer se nalaze dalje od jezgra. U ovoj orbitali mogu biti i najviše 2 elektrona.
Elektronska konfiguracija litijuma: 1s 2 2s 1
Elektronska konfiguracija berilija: 1s 2 2s 2

Sljedeći element, bor, već ima 5 elektrona, a peti elektron će ispuniti orbitalu, koja ima još više energije - 2p orbitalu. P-orbitale imaju oblik bučice ili osmice i nalaze se duž koordinatnih osa okomitih jedna na drugu.

Svaka p-orbitala ne može zadržati više od dva elektrona, tako da tri p-orbitale ne mogu zadržati više od šest. Valentni elektroni sljedećih šest elemenata ispunjavaju p-orbitale, pa se nazivaju p-elementima.

Elektronska konfiguracija atoma bora: 1s 2 2s 2 2p 1
Elektronska konfiguracija atoma ugljika: 1s 2 2s 2 2p 2
Elektronska konfiguracija atoma dušika: 1s 2 2s 2 2p 3
Elektronska konfiguracija atoma kiseonika: 1s 2 2s 2 2r 4
Elektronska konfiguracija atoma fluora: 1s 2 2s 2 2p 5
Elektronska konfiguracija atoma neona: 1s 2 2s 2 2p 6

Grafički, elektronske formule ovih atoma su prikazane u nastavku:

Kvadrat je orbitala ili kvantna ćelija, elektron je označen strelicom, smjer strelice je posebna karakteristika kretanja elektrona - spin (može se pojednostaviti kao rotacija elektrona oko svoje ose u smjeru kazaljke na satu i suprotno od kazaljke na satu ). Morate znati da na istoj orbitali ne mogu postojati dva elektrona sa istim okretajima (dvije strelice u istom smjeru ne mogu se nacrtati u jednom kvadratu!). To je ono što je Princip isključenja W. Paulija: “U atomu ne mogu postojati čak ni dva elektrona u kojima bi sva četiri kvantna broja bila ista”

Postoji još jedno pravilo Gundovo pravilo), duž kojih se elektroni smještaju u orbitale iste energije, prvo jedna po jedna, a tek kada svaka takva orbitala već sadrži jedan elektron, počinje punjenje ovih orbitala drugim elektronima. Kada je orbitala naseljena sa dva elektrona, ti elektroni se nazivaju upareno.

Atom neona ima završeni vanjski nivo od osam elektrona (2 s-elektrona + 6 p-elektrona = 8 elektrona na drugom energetskom nivou), ova konfiguracija je energetski povoljna, a svi ostali atomi teže da je steknu. Zato su elementi grupe 8 A - plemeniti gasovi - tako hemijski inertni.

Sledeći element je natrijum, redni broj 11, prvi element trećeg perioda, ima još jedan energetski nivo - treći. Jedanaesti elektron će popuniti sljedeću orbitalu najveće energije -3s orbitalu.

Elektronska konfiguracija atoma natrija: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1

Zatim se popunjavaju orbitale elemenata trećeg perioda, prvo se popunjava 3s podnivo sa dva elektrona, a zatim 3p podnivo sa šest elektrona (slično drugom periodu) do plemenitog gasa argona, koji, kao neon, ima završen eksterni nivo od osam elektrona. Elektronska konfiguracija atoma argona (18 elektrona): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6

Četvrti period počinje elementom kalijum (atomski broj 19), čiji se posljednji vanjski elektron nalazi u 4s orbitali. Dvadeseti elektron kalcijuma takođe ispunjava 4s orbitalu.

Kalcijum je praćen nizom od 10 d-elemenata, počevši od skandijuma (atomski broj 21) i završavajući sa cinkom (atomski broj 30). Elektroni ovih atoma ispunjavaju 3d orbitale, čiji je izgled prikazan na slici ispod.

Pa da sumiramo: