Эх.. в рамках нескольких предыдущих серий (смотрите их на канале) мы начали знакомство со строением электронной оболочки атомов и узнали:
- Электроны, входящие в состав электронной оболочки, заполняют её в определённом порядке.
- Данные электроны могут отличаться друг от друга по двум взаимосвязанным величинам - удалённости от ядра и свободной энергии.
- Определили, что совокупность электронов с близкими значениями данных величин называется энергетическим уровнем (электронным слоем).
- Дополнили картину тем сведением, что энергетические уровни могут обладать только определённым числом электронов, которые могут на данных уровнях разместиться, и считали это число электронов по формуле 2n^2.
И, казалось бы, всё очень просто: считай электроны, учитывай, сколько электронов должно быть на том, на другом уровне:
так на I энерг. уровне - 2 электрона, на II - 8, на III - 18 и т.д. и такой атом, как атом хлора Cl
получит вполне определённое строение электронной оболочки, кот. можно описать по формуле 2,8,7:
Но природа не была бы так многообразна, если бы была так проста. Пользуясь полученными знаниями, мы можем попробовать описать строение электронной оболочки такого атома, как кальций Ca
но сделаем ошибку, если предположим, что распределение электронов по энергетическим уровням атома кальция можно описать с помощью формулы: 2, 8, 10. На самом деле строение эл. оболочки атома кальция следующее -
Для того, чтобы понять, почему так происходит, мы должны ввести понятие электронной орбитали, но прежде, чем мы это сделаем, хочу обратить Ваше внимание: химический элемент кальций есть элемент четвёртого периода - у него 4 энергетических уровня, это элемент главной подгруппы второй группы - у него 2 электрона на внешнем энергетическом уровне.
! Электронная орбиталь - это пространство вокруг ядра атома, где с определённой долей вероятности существует электрон.
какое место электронная орбиталь занимает в строении электронной оболочки? В составе энергетических уровней можно выделить подуровни, которые в свою очередь состоят из электронных орбиталей!
Сложно сразу вникнуть в смысл данных выражений верно? Но обо всём по порядку:
1) Итак, во-первых, каждый энергетический уровень начинается с s-подуровня, на котором может разместиться не более 2-х электронов, поэтому мы имеем дело со следующей формулой эл. оболочки гелия He:
- данная запись означает, что на s-подуровне первого энергетического уровня атома гелия имеется 2 электрона и читается как: "один эс два". На этом первый энергетический уровень всегда заканчивается, у следующего атома, атома лития Li, имеется и второй энергетический уровень, и он тоже начинается с s-подуровня:
- данная запись означает, что на S-подуровне первого энергетического уровня атома лития содержится 2 электрона, на этом данный уровень и подуровень заканчиваются, а на s-подуровне второго энергетического уровня имеется только один электрон, что читается как: "один эс два, два эс один".
Достаточно большой получился объём работы, поэтому продолжение оставим для следующей серии, а сейчас подведём итог:
Электронная оболочка приобрела для нас трёхуровневое строение:
энергетический уровень
состоит из подуровней,
которые в свою очередь включают в своей состав электронные орбитали
до которых мы таки не добрались. Значит, самое интересное впереди!