Zgradba elektronskih lupin atomov. Elektronska ovojnica atoma Osem elektronov

Ugotovili smo, da je srce atoma njegovo jedro. Okoli njega se nahajajo elektroni. Ne morejo biti nepremični, saj bi takoj padli na jedro.

V začetku 20. stol. sprejet je bil planetarni model zgradbe atoma, po katerem se elektroni gibljejo okoli zelo majhnega pozitivnega jedra, tako kot se planeti vrtijo okoli Sonca. Nadaljnje raziskave so pokazale, da je struktura atoma veliko bolj zapletena. Problem strukture atoma ostaja pomemben za sodobno znanost.

Osnovni delci, atom, molekula - vse to so objekti mikrokozmosa, ki ga ne moremo opazovati. Ima drugačne zakonitosti kot v makrokozmosu, katerega objekte lahko opazujemo neposredno ali s pomočjo instrumentov (mikroskop, teleskop ipd.). Zato bomo pri nadaljnji razpravi o strukturi elektronskih lupin atomov razumeli, da ustvarjamo lastno predstavo (model), ki v veliki meri ustreza sodobnim pogledom, čeprav ni popolnoma enaka kemiku. Naš model je poenostavljen.

Elektroni, ki se gibljejo okoli jedra atoma, skupaj tvorijo njegovo elektronsko lupino. Število elektronov v lupini atoma je, kot že veste, enako številu protonov v jedru atoma; ustreza rednemu ali atomskemu številu elementa v tabeli D. I. Mendelejeva. Tako je elektronska lupina atoma vodika sestavljena iz enega elektrona, klora - sedemnajst, zlata - devetinsedemdeset.

Kako se gibljejo elektroni? Kaotično, kot mušice okoli goreče žarnice? Ali v določenem vrstnem redu? Izkazalo se je, da je v določenem vrstnem redu.

Elektroni v atomu se razlikujejo po svoji energiji. Kot kažejo poskusi, nekatere od njih jedro privlači močneje, druge - manj. Glavni razlog za to so različne oddaljenosti elektronov od jedra atoma. Bližje kot so elektroni jedru, močneje so nanj vezani in težje jih je iztrgati iz elektronske ovojnice, dlje ko so od jedra, lažje jih je odtrgati. Očitno je, da ko se oddaljujete od atomskega jedra, se energijska rezerva elektrona (E) povečuje (slika 38).

riž. 38.
Največje število elektronov na energijski nivo

Zdi se, da elektroni, ki se gibljejo v bližini jedra, blokirajo (zaslonijo) jedro pred drugimi elektroni, ki jih jedro privlači manj močno in se premikajo na večji razdalji od njega. Tako nastanejo elektronske plasti v elektronski ovojnici atoma. Vsaka elektronska plast je sestavljena iz elektronov s podobnimi energijskimi vrednostmi,

Zato elektronske plasti imenujemo tudi energijski nivoji. Nadalje bomo rekli: "Elektron je na določeni energijski ravni."

Število energijskih ravni, ki jih zapolnijo elektroni v atomu, je enako številu obdobja v tabeli D. I. Mendelejeva, v kateri se nahaja kemični element. To pomeni, da elektronska lupina atomov 1. obdobja vsebuje eno energijsko raven, 2. obdobje - dve, 3. - tri itd. Na primer, v atomu dušika je sestavljen iz dveh energijskih ravni, v magneziju pa atom - od treh:

Največje (največje) število elektronov, ki se nahajajo na energijski ravni, je mogoče določiti s formulo: 2n 2, kjer je n številka ravni. Posledično je prvi energijski nivo napolnjen, ko sta na njem dva elektrona (2 × 1 2 = 2); drugi - v prisotnosti osmih elektronov (2 × 2 2 = 8); tretji - osemnajst (2 × 3 2 = 18) itd. V tečaju kemije za 8-9 razrede bomo upoštevali elemente le prvih treh obdobij, zato ne bomo naleteli na dokončano tretjo energijsko raven atomov.

Število elektronov na zunanjem energijskem nivoju elektronske ovojnice atoma je za kemične elemente glavnih podskupin enako številu skupine.

Zdaj lahko sestavimo diagrame strukture elektronskih lupin atomov, ki jih vodi načrt:

z atomskim številom elementa določimo skupno število elektronov na lupini;
S številom periode določimo število energijskih nivojev, ki jih zapolnjujejo elektroni v elektronski lupini;
Določimo število elektronov na vsaki energijski ravni (na 1. - ne več kot dva; na 2. - ne več kot osem; na zunanji ravni je število elektronov enako številki skupine - za elemente glavnega podskupine).

Jedro vodikovega atoma ima naboj +1, kar pomeni, da vsebuje samo en proton oziroma samo en elektron na eni energijski ravni:

To je zapisano z uporabo elektronske formule, kot sledi:

Naslednji element 1. obdobja je helij. Jedro atoma helija ima naboj +2. Že na prvi energijski ravni ima dva elektrona:

Prvi energijski nivo lahko sprejme le dva elektrona in nič več – je popolnoma dokončan. Zato je 1. obdobje tabele D. I. Mendelejeva sestavljeno iz dveh elementov.

Atom litija, element 2. obdobja, ima še eno energijsko raven, na katero bo "šel" tretji elektron:

V atomu berilija še en elektron "pride" v drugo raven:

Atom bora na zunanji ravni ima tri elektrone, atom ogljika pa štiri elektrone ... atom fluora ima sedem elektronov, atom neona osem elektronov:

Druga raven lahko zadrži samo osem elektronov in je zato popolna v neonu.

Atom natrija, element periode 3, ima tretjo energijsko raven (opomba – atom elementa periode 3 vsebuje tri energijske ravni!) in vsebuje en elektron:

Prosimo, upoštevajte: natrij je element skupine I; ima en elektron na zunanji energijski ravni!

Očitno ne bo težko zapisati strukture energijskih nivojev za atom žvepla, element skupine VIA 3. obdobja:

3. obdobje se konča z argonom:

Atomi elementov 4. obdobja imajo seveda še četrto raven, na kateri ima atom kalija en elektron, atom kalcija pa dva elektrona.

Zdaj, ko smo se seznanili s poenostavljenimi predstavami o zgradbi atomov elementov 1. in 2. obdobja periodnega sistema D. I. Mendelejeva, lahko podamo pojasnila, ki nas približajo pravilnejšemu pogledu na strukturo atoma.

Začnimo z analogijo. Tako kot hitro premikajoča se igla šivalnega stroja, ki prebada blago, nanj izveze vzorec, tako tudi elektron, ki se v prostoru okoli atomskega jedra giblje neizmerno hitreje, »izveze«, le da ne ploščatega, temveč tridimenzionalni vzorec elektronski oblak. Ker je hitrost gibanja elektrona stotisočkrat večja od hitrosti gibanja šivalne igle, govorijo o verjetnosti, da najdemo elektron na enem ali drugem mestu v vesolju. Recimo, da nam je uspelo, kot pri športnem fotofinišu, ugotoviti položaj elektrona na nekem mestu v bližini jedra in ta položaj označiti s piko. Če tak "fotofiniš" naredite sto, tisočkrat, boste dobili model elektronskega oblaka.

Včasih se elektronski oblaki imenujejo orbitale. Naredimo enako. Glede na energijo se elektronski oblaki ali orbitale razlikujejo po velikosti. Jasno je, da čim manjša je energijska rezerva elektrona, tem močnejša je njegova privlačnost k jedru in manjša je njegova orbitala.

Elektronski oblaki (orbitale) so lahko različnih oblik. Vsak energijski nivo v atomu se začne s s orbitalo, ki je sferične oblike. Na drugi in naslednjih ravneh se po eni s-orbitali pojavijo p-orbitale v obliki ročice (slika 39). Obstajajo tri takšne orbitale. Vsaka orbitala je zasedena z največ dvema elektronoma. Posledično sta lahko v s-orbitali le dva, v treh p-orbitalah pa šest.

riž. 39.
Oblike s- in p-orbital (elektronski oblaki)

Z arabskimi številkami za označevanje nivoja in označevanjem orbital s črkama s in p ter številom elektronov dane orbitale z arabsko številko zgoraj desno od črke lahko bolj popolno prikažemo strukturo atomov. elektronske formule.

Zapišimo elektronske formule atomov 1. in 2. obdobja:

Če imajo elementi podobne zunanje energetske ravni v strukturi, potem so lastnosti teh elementov podobne. Na primer, argon in neon vsebujeta po osem elektronov na zunanji ravni, zato sta inertna, to je, da skoraj ne vstopata v kemične reakcije. V prosti obliki sta argon in neon plina, katerih molekule so enoatomske. Atomi litija, natrija in kalija vsebujejo po en elektron na zunanji ravni in imajo podobne lastnosti, zato jih uvrščamo v isto skupino periodnega sistema D. I. Mendelejeva.

Posplošimo: enaka struktura zunanjih energijskih nivojev se periodično ponavlja, zato se periodično ponavljajo tudi lastnosti kemijskih elementov. Ta vzorec se odraža v imenu periodnega sistema kemičnih elementov D. I. Mendelejeva.

Ključne besede in besedne zveze

Elektroni v atomih se nahajajo na energijskih nivojih.
Prvi energijski nivo lahko vsebuje samo dva elektrona, drugi pa osem. Take ravni se imenujejo dokončane.
Število zapolnjenih energijskih nivojev je enako številu obdobja, v katerem se element nahaja.
Število elektronov na zunanji ravni atoma kemijskega elementa je enako številu njegove skupine (za elemente glavnih podskupin).
Lastnosti kemičnih elementov se periodično ponavljajo, saj se struktura zunanjih energijskih nivojev njihovih atomov periodično ponavlja.

Delo z računalnikom

Oglejte si elektronsko prijavo. Preučite učno gradivo in dokončajte dodeljene naloge.
Na internetu poiščite e-poštne naslove, ki lahko služijo kot dodatni viri, ki razkrivajo vsebino ključnih besed in fraz v odstavku. Ponudite svojo pomoč učitelju pri pripravi nove lekcije - naredite poročilo o ključnih besedah in besednih zvezah naslednjega odstavka.

Vprašanja in naloge

Atom je najmanjši delec snovi, sestavljen iz jedra in elektronov. Struktura elektronskih lupin atomov je določena s položajem elementa v periodnem sistemu kemijskih elementov D. I. Mendelejeva.

Elektron in elektronska ovojnica atoma

Atom, ki je praviloma nevtralen, je sestavljen iz pozitivno nabitega jedra in negativno nabite elektronske lupine (elektronskega oblaka), pri čemer sta skupni pozitivni in negativni naboj absolutno enaka. Pri izračunu relativne atomske mase se masa elektronov ne upošteva, saj je zanemarljiva in 1840-krat manjša od mase protona ali nevtrona.

riž. 1. Atom.

Elektron je popolnoma edinstven delec, ki ima dvojno naravo: ima tako lastnosti valovanja kot delca. Nenehno se gibljejo okoli jedra.

Prostor okoli jedra, kjer je verjetnost, da najdemo elektron, najverjetneje, se imenuje elektronska orbitala ali elektronski oblak. Ta prostor ima specifično obliko, ki je označena s črkami s-, p-, d- in f-. S-elektronska orbitala ima sferično obliko, p-orbitala ima obliko ročice ali tridimenzionalne osmice, obliki d- in f-orbitale sta veliko bolj zapleteni.

riž. 2. Oblike elektronskih orbital.

Okoli jedra so elektroni razporejeni v elektronske plasti. Za vsako plast je značilna oddaljenost od jedra in energija, zato elektronske plasti pogosto imenujemo tudi elektronske energijske ravni. Bližje kot je nivo jedru, manjša je energija elektronov v njem. En element se razlikuje od drugega po številu protonov v jedru atoma in s tem po številu elektronov. Posledično je število elektronov v elektronski lupini nevtralnega atoma enako številu protonov v jedru tega atoma. Vsak naslednji element ima še en proton v svojem jedru in en elektron več v svoji elektronski ovojnici.

Novo vstopajoči elektron zasede orbitalo z najnižjo energijo. Vendar je največje število elektronov na raven določeno s formulo:

kjer je N največje število elektronov, n pa število energijske ravni.

Prvi nivo ima lahko samo 2 elektrona, drugi ima lahko 8 elektronov, tretji ima lahko 18 elektronov in četrti nivo ima lahko 32 elektronov. Zunanja raven atoma ne more vsebovati več kot 8 elektronov: takoj ko število elektronov doseže 8, se začne polniti naslednja raven, ki je dlje od jedra.

Zgradba elektronskih lupin atomov

Vsak element stoji v določenem obdobju. Perioda je vodoravna zbirka elementov, razporejenih po naraščajočem naboju jeder njihovih atomov, ki se začne z alkalno kovino in konča z inertnim plinom. Prva tri obdobja v tabeli so majhna, naslednja, od četrte dobe, pa velika, sestavljena iz dveh vrstic. Številka obdobja, v katerem se element nahaja, ima fizični pomen. Pomeni, koliko elektronskih energijskih ravni je v atomu katerega koli elementa dane periode. Tako je element klor Cl v 3. periodi, to pomeni, da ima njegova elektronska ovojnica tri elektronske plasti. Klor je v VII skupini tabele in v glavni podskupini. Glavna podskupina je stolpec znotraj vsake skupine, ki se začne s točko 1 ali 2.

Tako je stanje elektronskih lupin atoma klora naslednje: atomsko število elementa klora je 17, kar pomeni, da ima atom 17 protonov v jedru in 17 elektronov v elektronski lupini. Na ravni 1 sta lahko samo 2 elektrona, na ravni 3 - 7 elektronov, saj je klor v glavni podskupini skupine VII. Nato je na ravni 2: 17-2-7 = 8 elektronov.

Samostojno delo pri kemiji Zgradba elektronskih ovojnic atomov za učence 8. razreda z odgovori. Samostojno delo je sestavljeno iz 4 možnosti, vsaka s 3 nalogami.

1 možnost

	Element	Elektronska formula

2. Napišite elektronski formuli za elementa kisik in natrij. Za vsak element določite:

a) največje število elektronov na zunanji energijski ravni atomov katerega koli elementa je enako številki skupine,
b) največje število elektronov na drugem energijskem nivoju je osem,
c) skupno število elektronov v atomih kateregakoli elementa je enako atomskemu številu elementa.

Možnost 2

1. Izpolni tabelo. Določite element in njegovo elektronsko formulo.

Porazdelitev elektronov po energijskih nivojih	Element	Elektronska formula

Atomi katerih elementov bodo imeli podobne lastnosti? Zakaj?

2. Napišite elektronski formuli za elementa ogljik in argon. Za vsak element določite:

a) skupno število energijskih nivojev v atomu,
b) število zapolnjenih energijskih nivojev v atomu,
c) število elektronov na zunanjem energijskem nivoju.

3. Izberite pravilne trditve:

a) število energijskih nivojev v atomih elementov je enako številu periode,
b) skupno število elektronov v atomu kemijskega elementa je enako številu skupine,
c) število elektronov na zunanji ravni atomov elementov ene skupine glavne podskupine je enako.

Možnost 3

1. Izpolni tabelo. Določite element in njegovo elektronsko formulo.

Porazdelitev elektronov po energijskih nivojih	Element	Elektronska formula

Atomi katerih elementov bodo imeli podobne lastnosti? Zakaj?

2. Napišite elektronski formuli za elementa klor in bor. Za vsak element določite:

a) skupno število energijskih nivojev v atomu,
b) število zapolnjenih energijskih nivojev v atomu,
c) število elektronov na zunanjem energijskem nivoju.

3. Izberite pravilne trditve:

a) atomi elementov iste periode vsebujejo enako število energijskih nivojev,
b) največje število elektronov na s-orbitala je enaka dve,
c) atomi kemijskih elementov z enakim številom energijskih ravni imajo podobne lastnosti.

Možnost 4

1. Izpolni tabelo. Določite element in njegovo elektronsko formulo.

Porazdelitev elektronov po energijskih nivojih	Element	Elektronska formula

Atomi katerih elementov bodo imeli podobne lastnosti? Zakaj?

2. Napišite elektronski formuli za elementa aluminij in neon. Za vsak element določite:

a) skupno število energijskih nivojev v atomu,
b) število zapolnjenih energijskih nivojev v atomu,
c) število elektronov na zunanjem energijskem nivoju.

3. Izberite pravilne trditve:
a) vse energijske ravni lahko vsebujejo do osem elektronov,
b) izotopi enega kemijskega elementa imajo enake elektronske formule,
c) največje število elektronov na R-orbitala je enaka šest.

Odgovori za samostojno delo pri kemiji Zgradba elektronskih lupin atomov
1 možnost
1.
1) B - 1s 2 2s 2 2p 1
2) H - 1 s 1
3) Al - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
B in Al imata podobne lastnosti, saj imajo atomi teh elementov tri elektrone na zunanji energijski ravni.
2.
O - 1s 2 2s 2 2p 4
a) 2,
b) 1,
pri 6;
Na - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1,
a) 3,
b) 2,
v 1.
3. b, c.
Možnost 2
1.
1) F - 1s 2 2s 2 2p 5
2) Na - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1
3) Li - 1 s 2 2 s 1
Na in Li imata podobne lastnosti, saj imata elementa po en elektron na zunanji energijski ravni.
2. C - 1s 2 2s 2 2p 2
a) 2,
b) 1,
pri 4;
Ar — 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6
a) 3,
b) 2,
ob 8.
3. a, c.
Možnost 3
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 in N imata podobne lastnosti, saj imata ta elementa pet elektronov na zunanji energijski ravni.
2. Cl - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5
a) 3,
b) 2,
ob 7;
B — 1s 2 2s 2 2p 1
a) 2,
b) 1,
ob 3.
3. a, b.
Možnost 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 in Mg imata podobne lastnosti, saj imata ta elementa dva elektrona na zunanji energijski ravni.
2.
Al — 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
a) 3,
b) 2,
pri 3;
Ne - 1s 2 2s 2 2p 6 ,
a) 2,
b) 2,
ob 8.
3. b, c.

V atomu je število elektronov enako naboju jedra. Jedrski naboj je atomsko število elementa v periodnem sistemu. Posledično imajo atomi vsakega naslednjega kemičnega elementa v periodnem sistemu en elektron več kot prejšnji.

Ko opisujemo elektronsko strukturo atoma, nakazujemo, kako so njegovi elektroni porazdeljeni med energijske ravni. Elektroni najprej zasedejo nivoje z nižjo energijo, nato z višjo energijo. Torej se najprej napolni prvi energijski nivo, če so še elektroni, potem drugi, tretji itd. Število energijskih nivojev v atomih je določeno s številko periode, v kateri se nahaja kemijski element, ki mu atom pripada. .

Prvi energijski nivo ima lahko le dva elektrona. Zato sta v prvem obdobju samo dva kemična elementa - vodik in helij. Kadar neka raven vsebuje le največje možno število elektronov zanjo, potem rečemo, da je ta raven popolna. Tako je prva energetska raven zaključena za vse elemente razen za vodik.

Pri elementih drugega obdobja se drugi energijski nivo postopoma polni. Drugi energijski nivo lahko vsebuje največ 8 elektronov. Zato je v drugi periodi osem kemičnih elementov.

Tretji energijski nivo lahko vsebuje največ 18 elektronov. Vendar je v tretjem obdobju ta raven zunanja. Na kateri koli zunanji ravni ne sme biti več kot 8 elektronov. Zato je v tretjem obdobju tretja energijska raven napolnjena le do vključno 8 elektronov, zato tretja doba, tako kot druga, vsebuje samo 8 kemičnih elementov.

V četrti periodi tretja energijska raven ni več zunanja, zato je zapolnjenih do vključno 18 elektronov. Prva dva elementa 4. obdobja (K, Ca) zapolnjujeta zunanjo energijsko raven. Kalij ima torej en elektron, kalcij pa 2. Nato se pri elementih od skandija (Sc) do cinka (Zn) tretji energijski nivo zapolni, na zunanjem pa ostaneta 2 elektrona. Po cinku z galijem (Ga) se četrti energijski nivo ponovno zapolni na 8 elektronov v kriptonu (Kr).

Na splošno je največje število elektronov na vsaki energijski ravni določeno s formulo 2n2, kjer je n številka ravni. Torej, če je stopnja druga, potem je 2 * 2 2 = 8, in če je stopnja 3, potem 2 * 3 2 = 18.

Elektroni z največjo energijo določajo kemijske lastnosti atomov in se imenujejo valenčni elektroni. V glavnih podskupinah so valenčni elektroni elektroni zunanje ravni, njihovo število pa je določeno s številko skupine. Zato so lastnosti elementov ene podskupine podobne.

Lastnosti atomov so odvisne od števila valenčnih elektronov. Kovine jih imajo malo, nekovine pa veliko.

Atomi, ki so prvotno veljali za nedeljive, so kompleksni sistemi.

Atom je sestavljen iz jedra in elektronske ovojnice

Elektronska lupina - zbirka elektronov, ki se gibljejo okoli jedra

Jedra atomov so pozitivno nabita, sestavljena so iz protonov (pozitivno nabiti delci) p+ in nevtronov (brez naboja) št.

Atom kot celota je električno nevtralen, število elektronov e– je enako številu protonov p+, enako atomskemu številu elementa v periodnem sistemu.

Slika prikazuje planetarni model atoma, po katerem se elektroni gibljejo po stacionarnih krožnih orbitah. Je zelo nazoren, vendar ne odraža bistva, saj v resnici zakone mikrosveta ureja klasična mehanika, temveč kvantna mehanika, ki upošteva valovne lastnosti elektrona.

Po kvantni mehaniki se elektron v atomu ne giblje po določeni trajektoriji, ampak je lahko v kaj deli perinuklearnega prostora pa verjetnost njegova lega v različnih delih tega prostora ni enaka.

Prostor okoli jedra, v katerem je verjetnost, da najdemo elektron, precej velika, se imenuje orbitala. (ne zamenjujte z orbito!) ali elektronski oblak.

To pomeni, da elektron nima pojma "trajektorija"; elektroni se ne gibljejo po krožnih orbitah ali kateri koli drugi. Največja težava kvantne mehanike je, da si je nemogoče predstavljati, saj smo vsi navajeni pojavov makrokozmosa, ki se pokorava klasični mehaniki, kjer ima vsak gibajoči se delec svojo trajektorijo.

Torej ima elektron zapleteno gibanje, nahaja se lahko kjerkoli v prostoru blizu jedra, vendar z različnimi verjetnostmi. Poglejmo zdaj tiste dele prostora, kjer je verjetnost, da najdemo elektron, precej velika - orbitale - njihove oblike in zaporedje polnjenja orbital z elektroni.

Predstavljajmo si tridimenzionalni koordinatni sistem, v središču katerega je jedro atoma.

Najprej se zapolni 1s orbitala, ki se nahaja najbližje jedru in ima obliko krogle.

Oznaka katere koli orbite je sestavljena iz številke in latinične črke. Številka prikazuje nivo energije, črka pa obliko orbitale.

Orbitala 1s ima najnižjo energijo in elektroni v tej orbitali imajo najnižjo energijo.

Ta orbitala lahko vsebuje ne več kot dva elektrona. V tej orbitali se nahajajo elektroni atomov vodika in helija (prvih dveh elementov).

Elektronska konfiguracija vodika: 1s 1

Elektronska konfiguracija helija: 1s 2

Zgornji indeks prikazuje število elektronov v tej orbitali.

Naslednji element je litij, ima 3 elektrone, od katerih sta dva v orbitali 1s, kje pa se nahaja tretji elektron?

Zaseda naslednjo najvišjo energijsko orbitalo, orbitalo 2s. Ima tudi obliko krogle, vendar z večjim polmerom (1s orbitala je znotraj 2s orbitale).

Elektroni, ki se nahajajo v tej orbitali, imajo večjo energijo v primerjavi z orbitalo 1s, ker se nahajajo dlje od jedra. V tej orbitali sta lahko največ 2 elektrona.
Konfiguracija litijevih elektronov: 1s 2 2s 1
Elektronska konfiguracija berilija: 1s 2 2s 2

Naslednji element, bor, ima že 5 elektronov, peti elektron pa bo zapolnil orbitalo s še višjo energijo - orbitalo 2p. P-orbitale imajo obliko dumbbell ali osmice in se nahajajo vzdolž koordinatnih osi pravokotne druga na drugo.

Vsaka p-orbitala lahko vsebuje največ dva elektrona, torej tri p-orbitale lahko vsebujejo največ šest. Valenčni elektroni naslednjih šestih elementov zapolnjujejo p-orbitale, zato so razvrščeni kot p-elementi.

Elektronska konfiguracija atoma bora: 1s 2 2s 2 2р 1
Elektronska konfiguracija ogljikovega atoma: 1s 2 2s 2 2p 2
Elektronska konfiguracija atoma dušika: 1s 2 2s 2 2p 3
Elektronska konfiguracija atoma kisika: 1s 2 2s 2 2p 4
Elektronska konfiguracija atoma fluora: 1s 2 2s 2 2p 5
Elektronska konfiguracija atoma neona: 1s 2 2s 2 2р 6

Grafično so elektronske formule teh atomov prikazane spodaj:

Kvadrat je orbitala ali kvantna celica, puščica označuje elektron, smer puščice je posebna značilnost gibanja elektrona - spin (poenostavljeno si ga lahko predstavljamo kot vrtenje elektrona okoli svoje osi). v smeri urinega kazalca in nasprotni smeri urinega kazalca). Vedeti morate, da v eni orbitali ne moreta biti dva elektrona z enakimi vrtljaji (v en kvadrat ne morete narisati dveh puščic v isto smer!). Tako je Izključitveno načelo W. Paulija: »V atomu ne moreta biti niti dva elektrona, za katera bi bila vsa štiri kvantna števila enaka«

Obstaja še eno pravilo ( Hundovo pravilo), po katerem so elektroni razpršeni v orbitalah enake energije, najprej eden za drugim, in šele ko vsaka taka orbitala že vsebuje en elektron, se začne polnjenje teh orbital z drugimi elektroni. Ko je orbitala naseljena z dvema elektronoma, se ti elektroni imenujejo seznanjen.

Atom neona ima popolno zunanjo raven osmih elektronov (2 s-elektrona + 6 p-elektronov = 8 elektronov na drugem energijskem nivoju), ta konfiguracija je energijsko ugodna in vsi ostali atomi si jo prizadevajo pridobiti. Zato so elementi skupine 8A – žlahtni plini – tako kemično inertni.

Naslednji element je natrij, zaporedna številka 11, prvi element tretje dobe, ima še en energijski nivo – tretji. Enajsti elektron bo zasedel naslednjo najvišjo energijsko orbitalo -3s orbitalo.

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

Nato se zapolnijo orbitale elementov tretje periode, najprej se zapolni podnivo 3s z dvema elektronoma, nato pa še podnivo 3p s šestimi elektroni (podobno kot pri drugi periodi) do žlahtnega plina argona, ki tako kot neon oz. ima zaključen osemelektronski zunanji nivo. Elektronska konfiguracija atoma argona (18 elektronov): 1s 2 2s 2 2р 6 3s 2 3р 6

Četrto obdobje se začne z elementom kalijem (atomska številka 19), katerega zadnji zunanji elektron se nahaja v 4s orbitali. Dvajseti elektron kalcija zapolnjuje tudi orbitalo 4s.

Kalciju sledi niz 10 d-elementov, ki se začne s skandijem (zaporedna številka 21) in konča s cinkom (zaporedna številka 30). Elektroni teh atomov zapolnjujejo 3d orbitale, katerih videz je prikazan na spodnji sliki.

Torej, povzamemo: