Nivelurile energetice externe: trăsăturile structurale și rolul lor în interacțiunile dintre atomi

Ce se întâmplă cu atomii elementelor în timpul reacțiilor chimice? De ce depind proprietățile elementelor? Pe ambele întrebări se poate da un răspuns: motivul constă în structura exterioară nivelul energetic al atomului.

Proprietăți particulare ale electronilor

În timpul trecerii unei reacții chimice între moleculele a doi sau mai mulți reactivi, apar modificări în structura cojilor de electroni ai atomilor, în timp ce nucleele lor rămân neschimbate. În primul rând, să ne familiarizăm cu caracteristicile electronilor localizați la cele mai îndepărtate niveluri ale atomului. Particulele încărcate negativ sunt situate la o anumită distanță de nucleu și unul de celălalt. Spațiul din jurul nucleului, unde găsirea electronilor este cel mai posibil, se numește orbitalul electronului. A condensat aproximativ 90% din norul de electroni încărcat negativ. Electronul însuși în atomul manifestă proprietatea dualității, se poate comporta simultan atât ca o particulă, cât și ca un val.

Reguli pentru umplerea carcasei de electroni a unui atom

Numărul de nivele de energie pe care sunt amplasate particulele este egal cu numărul perioadei în care este localizat elementul. Ce indică compoziția electronică? Sa dovedit că numărul de electroni în nivelul de energie exterioară pentru-elemente p și ale S- grupului principal al perioadelor mici și mari corespunde numărului grupului. De exemplu, pentru atomii de litiu ai primului grup având două straturi, un electron este localizat pe carcasa exterioară. atomi de sulf conțin ultimul nivel energetic șase electroni, deoarece elementul este situat în subgrupul principal al grupului sasea etc. Când este vorba de d-elemente, pentru ei există următoarea regulă .. numărul de particule externe negative este 1 (y crom și cupru) sau 2. motivul este ca încărcătura nucleului atomic inițial este umplut subnivel interior d- și nivelurile de energie externă rămân neschimbate.

De ce se schimbă proprietățile elementelor de perioade mici?

În sistem periodic mici sunt considerate 1, 2, 3 și 7 perioade. Schimbarea treptată a proprietăților elementelor, pe măsură ce încărcăturile nucleare cresc, de la metale active la gaze inerte, se explică prin creșterea treptată a numărului de electroni la nivel extern. Primele elemente în astfel de perioade sunt cele ale căror atomi au doar unul sau doi electroni capabili să se desprindă cu ușurință de nucleu. În acest caz, se formează un ion metalic încărcat pozitiv.

elemente amfoteri cum ar fi aluminiu sau zinc, nivelul lor de energie externă umplut cu o cantitate mică de electroni (1- y zinc, 3 - aluminiu). În funcție de condițiile reacției chimice, ele pot prezenta atât proprietățile metalelor, cât și nemetalice. Elementele metalice cuprind mici perioade de 4 până la 7 particule negative asupra cochilii exterioare ale atomilor lor și să termin la octetul, atrăgând electronii altor atomi. De exemplu, non-metal cu electronegativitatea mai mare - are fluor ultimul strat 7 și electroni prelua întotdeauna un electron nu numai în metale, dar și în activă elemente nemetalice, oxigenul, clorul, azotul. Perioadele mici, ca cele mari, se termină cu gaze inerte, ale căror molecule monatomice au niveluri externe de energie complet completate până la 8 electroni.

Caracteristici ale structurii atomilor de perioade mari

Chiar și rândurile de 4, 5 și 6 perioade constau din elemente ale căror carcase exterioare conțin doar unul sau doi electroni. Așa cum am spus mai devreme, ei umple d- sau f- sublevels ale penultimului strat cu electroni. De obicei, acestea sunt metale tipice. Proprietățile lor fizice și chimice variază foarte lent. Rândurile impare conțin astfel de elemente în care nivelurile de energie externe sunt umplute cu electroni în conformitate cu următoarea schemă: metale - element amfoteric - nemetalice - gaz inert. Am observat deja manifestările sale în toate perioadele mici. De exemplu, într-o serie ciudată de 4 perioade, cuprul este un metal, zincul este amfoteren, apoi proprietățile nemetalice sunt îmbunătățite de la galiu și până la brom. Perioada se încheie cu krypton, ale cărui atomi au o cochilie electronică completă.

Cum se explică divizarea elementelor în grupuri?

Fiecare grup - și în forma scurtă a tabelului opt, este împărțit în subgrupe, numite principale și laterale. O astfel de clasificare reflectă poziția diferită a electronilor asupra nivelului energetic extern al atomilor elementelor. Sa constatat că pentru elementele principalelor subgrupe, de exemplu, litiu, sodiu, potasiu, rubidiu și cesiu, ultimul electron este situat pe subsamblu. Elementele din grupul 7 din subgrupul principal (halogeni) își umple propriul p-subsol cu ​​particule negative.

Pentru reprezentanții subgrupurilor, cum ar fi cromul, molibdenul, tungstenul, umplutura de electroni a lui d-sublevel va fi tipică. Și pentru elementele care aparțin familiei lantanide și actinide, acumularea de încărcări negative are loc la nivelul substratului penultim al nivelului de energie. Mai mult decât atât, numărul grupului, de regulă, coincide cu numărul de electroni capabili să formeze legături chimice.

În articolul nostru, am aflat care structură au nivelurile externe de energie ale atomilor de elemente chimice și le-a determinat rolul în interacțiunile interatomice.