Геометрична оптика та квантова фізика (стр. 8 из 9)

є 2 електрони, в стані з

також 2, в стані з

шість електронів (структура неону).

Максимальне число електронів в шарі з заданим

є сума по оболонкам

Повністю заповнені оболонки позначаються символами

.

Здавалося б, що шари повинні заповнюватись послідовно один за другим, а в межах кожного шару спочатку заповнюється цілком

-оболонка, потім також цілком і т. далі.

В дійсності шари та оболонки заповнюються ось як:

Шар

складається лише з одної оболонки ( ). У водні на цій оболонці (тобто в стані ) є лише один електрон. В атомі гелію до нього приєднується другий електрон в тому ж стані Середня енергія зв`язку одного електрона в атомі гелію приблизно в два рази більше, аніж середня енергія зв`язку електрона в атомі водню. Це пояснюється тим, що заряд ядра гелію вдвічі більший за заряд ядра водню, в електрон в нормальному стані гелію знаходиться на меншій відстані від ядра, аніж у атомі водню. Наявність другого електрона зменшує енергію зв`язку першого. Два елемента – водень та гелій – утворюють перший період періодичної системи.

Приєднаємо тепер до атома третій електрон, одночасно збільшивши на одиницю заряд ядра. Третій електрон не може знаходитись в шарі

оскільки цей шар вже цілком заповнений . Він починає заповнювати оболонку шару потрапляючи в стан Маємо лужний метал Четвертий електрон також потрапляє в стан - маємо берилій П`ятий електрон вже не можна приєднати до оболонки оскільки вона заповнена цілком. Тому з бора починає заповнюватись оболонка. В результаті маємо Побудова завершується неоном Так утворюється другий(короткий) період, що складається з 8 елементів. Потім починаючи з лужного йде заповнення шару Але після заповнення та оболонок воно завершується (аргоном). Маємо третій(знов короткий) період також з 8 елементів. З цього місця починаються порушення в "ідеальному" порядку заповнення шарів та оболонок. А саме, спочатку заповнюється оболонка і вже потім починається заповнення пропущеної оболонки, та й то з різними нерегулярностями. Тому зовнішні електрони наступних елементів калію та кальцію, знаходяться у стані і властивості цих елементів нагадують властивості натрію та магнію, зовнішні електрони яких знаходяться стані. Далі заповнюються рівні Відповідні елементи мають ту особливість, що при їх іонізації вибиваються не електрони, а електрони. Тому потенціали іонізації цих і перехідних елементів (тобто таких, у яких відбувається заповнення оболонок) приблизно однакові а хімічні властивості дуже схожі між собою. Цих перехідних елементів всього 10.

Після цинку, останнього з перехідних елементів, що відповідають заповненню

оболонки, йдуть елементи, в яких заповнюється оболонки і які завершуються криптоном, у якого 36 електронів (два , два , шість , два , шість , та В періодичній системі є ще коло 70 елементів. За деякими виключеннями порядок заповнення такий:

Це заповнення можна зобразити у вигляді діаграми. Таким чином, якісно пояснюються основні властивості періодичної системи елементів.

Основне припущення полягає в тому, що сила, що діє на окремий електрон (з боку ядра та решти електронів) вважається сферично симетричною. В результаті характер впровадження рівнів є наслідком сферичної симетрії.

Походження позначень

(sharp) – різка побічна серія,