ЭЛЕКТРОННАЯ ОБОЛОЧКА И ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН МЕНДЕЛЕЕВА
Выше мы уже говорили о том, что на каждой орбите в атоме может находиться при любых условиях только один электрон.
Зная это, можно уже разобраться в том, как строится электронная оболочка, состоящая из многих электронов, и дать объяснение периодичности химических свойств, открытой великим Менделеевым.
Каково строение электронных оболочек у невозбуждённых атомов? Сколько электронов содержат они в наружном слое, определяющем химические свойства атомов?
Атом водорода содержит всего один электрон, который находится на одной из орбит первого слоя.
Атом гелия обладает двумя электронами, находящимися на двух орбитах первого слоя. Таким образом, у гелия первый слой целиком заполнен. Этот факт очень важен. Как оказалось, атомы, у которых занятые слои полностью «застроены», являются химически неактивными: они не только не способны соединяться с атомами других сортов, но не соединяются даже друг с другом в моле-
Дтом водорода Я том лишая Л том натрия
|
Занятые орбиты Рис. 16. Схематическое изображение атомов водорода, лития и натрия. Ядра не видны, так как они при этом увеличении слишком малы. У всех этих атомов в наружном слое находится один электрон. Это объясняет их химическое сходство (см. рис. 2). |
Кулы, как атомы других газов. Это инертные газы — гелий, неон и другие.
Следующий по порядку за гелием атом лития обладает тремя электронами. Два из них занимают первый слой, а третий располагается на орбите, принадлежащей уже второму слою. Спуститься на первый слой он не может — для него там уже нет места.
Вплоть до десятого номера таблицы Менделеева идёт постепенное увеличение числа электронов второго слоя, заканчивающееся у неона. Оба слоя инертного газа неона целиком укомплектованы.
Идущий за неоном элемент натрий удерживает свой одиннадцатый электрон уже на орбите третьего слоя.
Посмотрите теперь на рисунок 16, на котором схематически изображены атомы водорода, лития и натрия. В этих атомах наружный покров представлен одним электроном. Именно поэтому химические свойства этих атомов так близки между собой. Это—первые элементы из тех, которые входят в первый столбец таблицы Менделеева.
Атомы бериллия содержат два электрона во втором слое; атомы магния — два электрона в третьем слое. Это — первые из элементов, составляющих второй столбец таблицы Менделеева. Их химические свойства также весьма близки. То же самое наблюдается и дальше: химические свойства элементов, имеющих одинаковое число электронов в наружной оболочке, близки.
