Народна Освіта » Хімія » § 10. Енергетичні рівні та підрівні

НАРОДНА ОСВІТА

§ 10. Енергетичні рівні та підрівні

Опрацювавши параграф, ви дізнаєтеся:

що таке енергетичний рівень і підрівень;

як заповнюються енергетичні рівні в атомах хімічних елементів I-Ill періодів.

1. Енергетичні рівні

Електрони в атомі розміщені не хаотично, а у певному порядку, який визначається енергією електронів.

В орбіталях, що мають однакову форму і розміри, містяться електрони з однаковою енергією.

Електрони, що мають однакову (або дуже близьку за значенням) енергію, утворюють енергетичний рівень (його ще інакше називають електронним шаром).

Кількість енергетичних рівнів в атомі дорівнює номеру періоду, у якому розміщений хімічний елемент. Наприклад, Гідроген міститься у першому періоді, тому в атомі Гідрогену є один енергетичний рівень (один електронний шар); Сульфур міститься у третьому періоді, тому в атомі Сульфуру електрони розміщені на трьох енергетичних рівнях (утворюють три електронні шари).

Скільки енергетичних рівнів є в атомах Оксигену і Брому? Максимальну кількість електронів N на енергетичному рівні визначають за формулою:

N = 2п\

де п — номер енергетичного рівня.

Таким чином, на першому енергетичному рівні (п = 1) максимально може бути 2 електрони, на другому (п = 2) — 8 електронів. Скільки електронів може вміщувати третій енергетичний рівень? Електрони першого енергетичного рівня мають найменшу' енергію. Електрони другого енергетичного рівня мають енергію більшу, ніж електрони першого рівня, але меншу, ніж третього (і, звичайно, четвертого) і т. д.

Сукупність електронів в атомі називають електронною оболонкою атома. Схематично будову електронної оболонки атома показано на мал. 6.

Атом якого періоду зображено на мал.б? Які з електронних шарів у ньому заповнені повністю, а які — ні?

Розглянемо, як заповнюються електронами енергетичні рівні в атомах елементів, розміщених на початку періодичної системи.

Число електронів в атомі хімічного елемента, як ви пригадуєте, дорівнює заряду його ядра, а отже, порядковому номеру елемента в періодичній системі. Наприклад, в атомі Гідрогену всього один електрон, а в атомі Оксигену' вісім. Електронна оболонка атома кожного наступного елемента періодичної системи відрізняється від електронної оболонки попереднього на один електрон.

Перший енергетичний рівень вміщає максимально 2 електрони, тому перший період складається лише з двох елементів — Гідрогену і Гелію. В атомі Гелію перший енергетичний рівень завершений.

В атомах з'сіх елементів другого періоду перший енергетичний рівень також завершений і поступово заповнюється другий енергетичний рівень. Він може містити не більше восьми електронів. Тому другий період має вісім хімічних елементів. В атомі Неону (елемента, який завершує другий період) і перший, і другий енергетичний рівні є завершеними.

В атомах хімічних елементів третього періоду відбувається заповнення електронами третього енергетичного рівня, який може максимально містити 18 електронів. Проте в третьому періоді всього вісім елементів. Пояснюється це тим, що на зовнішньому (останньому) рівні не може міститися більше 8 електронів. Заповнення третього енергетичного рівня до 18 електронів відбувається в атомах елементів 4 періоду, де цей рівень вже не буде зовнішнім.

2. Енергетичні підрівні

Кожний енергетичний рівень складається із під рівнів. Кількість підрівнів дорівнює номеру енергетичного рівня: перший рівень має один підрівень, другий — два, третій — три тощо. Підрівні позначають так само, як і електрони, які в них розміщені: s-підрівень, р-підрівень, d-підрівень. Електрони одного підрівня мають однакову енергію, електрони одного рівня, але різних підрівнів — близькі за значенням енергії. Електрони s-підрівня мають найменшу енергію, р-підрівня — більшу, ніж s-підрівня, але меншу, ніж d-ігідрівня.

Електрони S-підрівня розміщуються в s-орбіталях, р-підрів-ня — в р-орбіталях, d-підрівня — в d-орбіталях.

ЗАДАЧА. Охарактеризуйте електронну будову атому Сульфуру.

Порядковий номер Сульфуру в періодичній системі 16, тому атом Сульфуру містить 16 електронів. Сульфур — елемент третього періоду, отже електрони атому Сульфуру розміщені на трьох енергетичних рівнях. В атомах усіх елементів третього періоду перший і другий енергетичні рівні завершені. Число електронів на них дорівнює 2 (на першому) і 8 (на другому). Скільки електронів на третьому (зовнішньому) рівні? Від загальної кількості електронів (16) треба відняти кількість електронів на першому і другому рівні: 16 - (2 + 8) = 6.

Будову атома Сульфуру можна зобразити у вигляді схеми (мал. 7).

ВИСНОВКИ

Електрони в атомі розміщуються на енергетичних рівнях. Кількість енергетичних рівнів, на яких є електрони, дорівнює номеру періоду, в якому міститься елемент.

   Енергетичні рівні складаються із підрівнів. Число підрівнів дорівнює номеру рівня. Енергія електронів одного підрівня однакова.

Початковий рівень

1.    Що називають енергетичним рівнем?

2.    Що таке електронна оболонка атома?

Середній рівень

3.    Скільки електронів може максимально міститися на другому і третьому енергетичних рівнях?

Достатній рівень

4.    Чому перший період містить усього 2 хімічних елементи, а другий 8?

Високий рівень

5.    Скільки електронів на зовнішньому енергетичному рівні атомів таких елементів: а) Літію, Карбону, Флуору; б) Натрію, Силіцію, Хлору?

6.    На скількох енергетичних рівнях містяться електрони в атомах: а) Літію, Натрію, Калію; б) Берилію, Магнію, Кальцію; в) Флуору, Хлору, Брому?

 

Це матеріал з підручника Хімія 8 клас Дячук

 

Категорія: Хімія

Автор: admin от 12-09-2016, 22:01, посмотрело: 23024