Vnější energetické hladiny: strukturní charakteristiky a jejich role v interakcích mezi atomy

Co se stane s atomy prvků během chemických reakcí? Na čem závisí vlastnosti prvků? Na obou těchto otázkách lze dát jednu odpověď: důvod spočívá ve struktuře vnějšího energetickou hladinu atomu.

Speciální vlastnosti elektronů

Při průchodu chemické reakce mezi molekulami dvou nebo více činidel dochází ke změnám ve struktuře elektronových obalů atomů, zatímco jejich jádra zůstávají nezměněny. Nejprve se seznámíme s vlastnostmi elektronů umístěných na nejvzdálenějších úrovních atomu. Záporně nabité částice jsou umístěny v určité vzdálenosti od jádra a od sebe. Prostor kolem jádra, kde je nalezení elektronů nejvíce možné, se nazývá elektronová orbita. Kondenzovalo asi 90% záporně nabitého elektronového mraku. Elektron sám v atomu projevuje vlastnost duality, může se současně chovat jak jako částice, tak jako vlna.

Pravidla pro vyplňování elektronového obalu atomu

Počet energetických úrovní, na kterých jsou částice umístěny, se rovná počtu období, kdy je prvek umístěn. Co naznačuje elektronická kompozice? Ukázalo se, že množství elektronů ve vnější energetické hladiny na s- a p-prvky z hlavní skupiny malých a velkých období odpovídá počtu skupiny. Například pro atomy lithia první skupiny, která má dvě vrstvy, je jeden elektron umístěn na vnějším plášti. atomy síry obsahovat poslední úroveň energie šest elektrony, protože je umístěno v hlavní podskupiny šesté skupiny, atd Pokud jde o d-prvků, pro ně existuje následující pravidlo .. počet externích negativních částic je 1 (y chrómu a mědi) nebo 2. důvodem je, že jako atomového jádra náboje je zpočátku naplněn d- vnitřní dílčí vrstvu a vnější energetické hladiny zůstávají beze změny.

Proč se mění vlastnosti prvků malých období?

V periodický systém malé jsou považovány za 1, 2, 3 a 7 období. Postupná změna vlastností prvků v důsledku zvýšení jaderných nábojů z aktivních kovů na inertní plyny se vysvětluje postupným nárůstem počtu elektronů na vnější úrovni. Prvými prvky v těchto obdobích jsou ty, jejichž atomy mají pouze jeden nebo dva elektrony schopné snadno se oddělit od jádra. V tomto případě se vytvoří kladně nabitý kovový iont.

Amfoterní prvky, například hliník nebo zinek, naplňují své vnější energetické hladiny malým počtem elektronů (1 pro zinek, 3 pro hliník). V závislosti na podmínkách chemické reakce mohou vykazovat vlastnosti kovů i nekovů. Nekovové prvky malých časů obsahují 4 až 7 negativních částic na vnějších pláštích jejich atomů a doplní je k oktetu a přitahují elektrony jiných atomů. Například nekovová s největším indexem elektroegativnosti - fluorem, má na poslední vrstvě 7 elektronů a vždy odebírá jeden elektron nejen z kovu, ale také z aktivních nekovových prvků: kyslík, chlor, dusík. Malé období, jako velké, skončí s inertními plyny, jejichž monatomické molekuly mají externí energetické hladiny zcela dokončené až na 8 elektronů.

Vlastnosti struktury atomů velkých period

Dokonce i řádky 4, 5 a 6 období se skládají z prvků, jejichž vnější obaly obsahují pouze jeden nebo dva elektrony. Jak jsme již dříve řekli, naplní d- nebo f- podvrstvy předposlední vrstvy elektrony. Obvykle se jedná o typické kovy. Jejich fyzikální a chemické vlastnosti se mění velmi pomalu. Nepatrné řádky obsahují takové prvky, v nichž jsou externí energetické úrovně naplněny elektrony podle následujícího schématu: kovy - amfoterní prvek - nekovy - inertní plyn. Již jsme pozorovali její projev ve všech malých obdobích. Například v zvláštní periodě 4 období je měď kov, zinek je amfoteren, pak jsou nekovové vlastnosti zvýšeny z galia a na brom. Období končí kryptonem, jehož atomy mají plně dokončený elektronický plášť.

Jak vysvětlit rozdělení prvků do skupin?

Každá skupina - a v krátké podobě tabulky osm - je rozdělena na podskupiny, nazvané hlavní a boční. Taková klasifikace odráží odlišnou pozici elektronů na vnější energetické úrovni atomů prvků. Ukázalo se, že pro prvky hlavních podskupin, například lithium, sodík, draslík, rubidium a cesium, je poslední elektron umístěn na s-podúrovni. Prvky skupiny 7 hlavní podskupiny (halogeny) vyplňují svůj vlastní p-podklad s negativními částicemi.

Pro zástupce sekundární podskupiny, jako je chrom, molybden, wolfram plnivo obvykle elektrony d-podvrstvu. A pro prvky, které patří do rodiny lanthanidy a aktinidy, akumulace negativních nábojů nastává na úrovni f-podúrovnice předposlední úrovně energie. Navíc číslo skupiny se zpravidla shoduje s počtem elektronů schopných vytvářet chemické vazby.

V našem článku jsme zjistili, která struktura má vnější energetické hladiny atomů chemických prvků a určila jejich roli v interatomických interakcích.