Chemia ogólna - atomy w układzie okresowym

BUDOWA ATOMU A JEGO POŁOŻENIE W UKŁADZIE OKRESOWYM

KAŻDY STAN KWANTOWY ELEKTRONU MOŻNA OPISAĆ ZA POMOCĄ tzw. LICZB KWANTOWYCH

ENERGIĘ ELEKTRONU OKREŚLA GŁÓWNA LICZBA KWANTOWA OZNACZONA SYMBOLEM n

n = 1, 2, 3, ? ?

WSZYSTKIE STANY KWANTOWE O IDENTYCZNEJ WARTOŚCI GŁÓWNEJ LICZBY KWANTOWEJ TWORZĄ ZBIÓR, KTÓRY NAZYWAMY POWŁOKĄ ELEKTRONOWĄ.
Zgodnie z Zakazem Pauliego:

W ATOMIE NIE MOGĄ ZNAJDOWAĆ SIĘ DWA ELEKTRONY O IDENTYCZNYM STANIE KWANTOWYM
Dlatego rozróżnieniu stanów energetycznych elektronów znajdujących się w tej samej powłoce służy ORBITALNA LICZBA KWANTOWA l

Może ona przyjmować wartości:

0 ? l ? ( n ? 1 )
Np.: dla n=4 l = 0, l = 1, l = 2, l = 3

WSZYSTKIE STANY KWANTOWE O TEJ SAMEJ WARTOŚCI GŁÓWNEJ I TEJ SAMEJ WARTOŚCI ORBITALNEJ LICZBY KWANTOWEJ TWORZĄ W RAMACH DANEJ POWŁOKI ZBIÓR, ZWANY PODPOWŁOKĄ ELEKTRONOWĄ.

KAŻDEJ PODPOWŁOCE PRZYPISANO SYMBOL LITEROWY W ZALEŻNOŚCI OD ORBITALNEJ LICZBY KWANTOWEJ l.

LICZBA STANÓW KWANTOWYCH W POSZCZEGÓLNYCH PODPOWŁOKACH JEST STAŁA I NIEZALEŻNIE OD WARTOŚCI GŁÓWNEJ LICZBY KWANTOWEJ WYNOSI

4l 2

STAN PODSTAWOWY ELEKTRONU W ATOMIE WODORU OPISUJĄ LICZBY KWANTOWE O NAJNIŻSZYCH WARTOŚCIACH:

n = 1 i l = 0

Liczba l

0
1
2
3

Symbol podpowłoki

s
p
d
f

Maks. Liczba elektronów w podpowłoce

2
6
10
14

p.: W drugiej powłoce elektronowej (n = 2, l = 0 i l = 1) są dwie podpowłoki:

- podpowłoka s, której odpowiada jeden orbital o symbolu 2s

- podpowłoka p obejmująca trzy orbitale: 2 px, 2 py, 2 p

W OBRĘBIE KAŻDEJ POWŁOKI WARTOŚĆ ENERGII ROŚNIE W KOLEJNOŚCI:

s < p < d < f

KSZTAŁTY

Nr powłoki

Symbol

powłoki

Symbole

podpowłok

Liczba orbitali

w podpowłokach

1
K
s
1
-
-
-
2
L
s, p
1
3
-
-
3
M
s, p, d
1
3
5
-
4
N

s, p, d, f

1
3
5
7

ELEKTRONY O PRZECIWNEJ ORIENTACJI SPINU W PRZESTRZENI NAZYWAMY SPAROWANYMI

ROZMIESZCZENIE ELEKTRONÓW W POWŁOKACH I PODPOWŁOKACH ATOMU NAZYWAMY KONFIGURACJĄ ELEKTRONOWĄ

Numer powłoki -> nlx liczba elektronów w powłoce

l- symbol podpowłoki

np.: 2He 1s2

3Li 1s22s1

PODSTAWĄ KLASYFIKACJI PIERWIASTKÓW WE WSPÓŁCZESNYM UKŁADZIE OKRESOWYM JEST BUDOWA ICH ATOMÓW, A LICZBĘ PORZĄDKOWĄ PIERWIASTKA W UKŁADZIE WYZNACZA LICZBA ATOMOWA.

OKRES TO PIERWIASTKI UPORZĄDKOWANE WEDŁUG ROSNĄCEJ LICZBY PORZĄDKOWEJ. ICH ATOMY MAJA TĘ SAMĄ LICZBĘ POWŁOK A ICH WŁAŚCIWOŚCI ZMIENIAJĄ SIĘ OD METALICZNYCH DO NIEMETALICZNYCH

GRUPA PIERWIASTKI UPORZĄDKOWANE SĄ WEDŁUG WZRASTAJĄCYCH MAS ATOMOWYCH. MAJĄ TE SAME LICZBY ELEKTRONÓW WALENCYJNYCH I ZBLIŻONE WŁAŚCIWOŚCI.