Первый период состоит всего из двух элементов: H и He.
Второй и 3-й
периоды содержат по 8 элементов. У элементов 2-го периода заполняется
слой L (n = 2): сначала 2s-орбитали, а потом
последовательно три 2p-орбитали. В атоме неона достигается максимально
возможное число электронов на втором квантовом слое.
Таким образом, общее число элементов во втором периоде соответствует максимально возможному числу электронов 2n2 = 8.
У
элементов третьего периода заполняется M-слой (n = 3),состоящий из 3s-,
3p- и 3d-орбиталей. Как и во втором периоде, у двух первых элементов (
Na и Mg ) заполняются s-орбитали, у шести последних
(от Al до Ar) - p- орбитали, например:
У последнего элемента
3-го периода - аргона Ar (как и у Ne ) завершается заполнение
s- и p-орбиталей. Его внешний слой
(M-слой) представляет собой совокупность четырех двухэлектронных облаков
(одного в форме шара, трех других в форме гантели). У атомов элементов
3-периода в двух первых квантовых слоях
(K и L) повторяется электронная конфигурация атома неона
(1s22s22p6). На рисунке 11 по максимумам распределения
электронной плотности в атоме аргона можно различить K-, L- и M-слои.
Элементы,
в атомах которых идёт заполнение s-орбиталей, называются s-элементами, а
элементы, в атомах которых заполняются p-орбитали, - p- элементами.
Элементы
больших периодов. Периоды 4-й и 5-й содержат по 18 элементов.
У атомов элементов 4-го периода начинает заполняться
4s-орбиталь
слоя N ( n=4 ). Появление электрона в 4s-состоянии при наличии
свободных 3d-орбиталей обуславливается
экранированием (заслонением) ядра плотным и симметричным
электронным слоем 3s23p6. В связи с отталкиванием от этого слоя для
19-го электрона атома калия и 20-го электрона атома кальция оказывается
энергетически выгодным 4s-состояние:
19K 1s22s22p63s23p64s и 20Ca 1s22s22p63s23p64s2
При
дальнейшем возрастании заряда ядра у следующего после кальция
элемента - скандия - 3d-состояние становится
энергетически более выгодным, чем 4p.
Поскольку в d-состоянии может находится десять электронов,
3d-орбитали заполняются и в атомах следующих элементов 4-го периода:
21Sc 1s22s22p63s23p63d1s2
22Ti 1s22s22p63s23p63d24s2
. . . . . . . . . . . .
25Mn 1s22s22p63s23p63d64s2
26Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
. . . . . . . . . . . .
30Zn 1s22s22p63s23p63d104s2
Элементы,
в атомах которых заполняются d-орбитали,
называютсяd-элементами. У d-элементов 4-го периода слой M достраивается
до 18 электронов.
После заполнения 3d-орбиталей у последующих
шести элементов (от Ca до Kr) заполняются p-орбитали внешнего слоя.
Таким образом, 4-й ериод начинается двумя s-элементами
и заканчивается шестью p-элементами, но в отличие от 2-го
и 3-го периодов между s- и p-элементами
располагаются десять d-элементов.
В пятом периоде заполнение электронных слоев и подслоев происходит, как и в 4-м периоде, а именно: у двух первых s-элементов
(Rb
и Sr) и шести последних p-элементов (In - Xe) заполняется внешний слой.
Между s- и p-элементами располагаются десять d-элементов (от Y до Cd),
у которых заполняются d-орбитали предвнешнего слоя (4d-подслой).
Шестой
период содержит 32 элемента и также начинается двумя s- элементами (Cs
и Ba). Далее, у лантана начинает заполняться d-орбиталь предвнешнего
слоя (5d-подслой):
57La 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p65d1s2
У
четырнадцати следующих за лантаном элементов от церия ( Ce ) до лютеция
( Lu ) энергетически более выгодно оказывается 4f-состояние по
сравнению с 5d-состоянием. Поэтому у этих элементов происходит
заполнение 4f-орбиталей (третий
снаружи слой). Затем продолжается заполнение 5d-орбиталей (Hf
- Hg). И этот период завершается шестью
p-элементами (Tl - Rn). Таким образом, в 6-м периоде, кроме двух
s-элементов, десяти d-элементов и шести p-элементов, располагаются еще
четырнадцать f- элементов.
В седьмом периоде имеются два
s-элемента (Fr и Ra), за ними следуют d-элементы Ac
и четырнадцать f-элементов (Th - Lr), далее снова
d-элементы (Ku, Ns), элементы 106 -
110. В противоположность предыдущему периоду 7-й период не завершен.
Все
отмеченное выше позволяет сделать вывод, что по мере роста
заряда ядра периодически повторяются сходные
электронные структуры атомов элементов, а следовательно, повторяются и
их свойства, зависящие от строения электронной оболочки атомов.
В настоящее время периодический закон формулируется следующим образом:
Свойства
химических элементов, а также свойства и формы соединений
этих элементов находятся в периодической
зависимости от величины заряда ядра их атомов. | 
З В О Н О К НА У Р О К