Релятивистские поправки к уровням энергии, страница 3

Оболочка

n

Максимальное число электронов

                      в подоболочке

Всего электронов в оболочке

s

p

d

f

g

К

1

2

2

L

2

2

6

8

M

3

2

6

10

18

N

4

2

6

10

14

32

O

5

2

6

10

14

18

50

Группа – элементы со сходными свойствами,  вертикальные колонки.

I группа: Н и щелочные металлы, 1 электрон на внешней оболочке. Они при образовании химической связи могут легко терять этот электрон, т.е. обладают валентностью +1.

Группа VII - состоит из галогенов - летучих, активных неметаллов, у которых в наружной подоболочке не хватает одного электрона. У этих атомов на верхние электроны действует мощное притягивающее поле, так как экранировка заряда ядра мала. Эти атомы легко притягивают еще один электрон, становясь отрицательно заряженным ионом. Их валентность -1.

Группа VIII состоит из инертных газов - очень неактивных элементов, имеющих полностью заполненные подоболочки.

Периоды – горизонтальные ряды. Внутри каждого периода наблюдается более или менее равномерный переход от активных металлов через менее активные металлы и слабоактивные неметаллы к очень активным неметаллам и, наконец, инертным газам.

 В каждом периоде, начиная с четвертого, между II и III группами находятся ряды переходных элементов с очень схожими химическими свойствами.  Например, пятнадцать переходных элементов (54-71) 6-го периода (лантаноиды или редкоземельные) практически не различимы.  Аналогичная группа актиноидов (89-103) находится в 7-м периоде:

          Возникновение переходных элементов обусловлено, вероятно, более тесной связью  s-электронов, чем  d  и  f в сложных атомах.  Аналогичную тенденцию мы наблюдали в разделе 1.1 при анализе энергетических уровней атома Na. Первым элементом, в котором наблюдается эффект более сильного влияния увеличения энергии связи при малых , чем ее уменьшения с ростом n, является калий, в атоме которого наружный электрон находится не в  3d, а в 4s  оболочке.  При этом, 3d  оболочка оказывается незаполненной совсем.

          Все лантаноиды имеют одинаковое строение  5S25p66s2  и незаполненную 4f подоболочку. Добавление 4f электронов не влияет на химические свойства лантаноидов, поскольку эти свойства определяются наружными электронами 6s2

          Аналогично, все актиноиды имеют строение 6s26p27s2  и отличаются только числом  5f и 6d электронов.