Система элементов
| Предыдущая глава ( Распространенные элементы ) | Содержание книги | Следующая глава ( Вещества ) |
Соответствующая статья Википедии: Периодическая система химических элементов
Электронные оболочки отдельного атома являются концентрическими сферами с приблизительно кратными радиусами. Электроны под действием электростатических сил стремятся к равномерному распределению по площадям сфер своих оболочек, которые пропорциональны квадратам радиусов этих сфер. Максимальные количества пар электронов в каждой оболочке принадлежат ряду:
- 12, 22, 32, 42 = 1, 4, 9, 16
Все числа кроме 1 дублируются.
| 1a | 2a | 3b | 4b | 5b | 6b | 7b | 8b | 1b | 2b | 3a | 4a | 5a | 6a | 7a | 8a | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |
| I | H | He | ||||||||||||||||
| II | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||
| III | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||
| IV | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr |
| V | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe |
| VI | Cs | Ba | La-Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Ra |
| VII | Fr | Ra | Ac-Lr | Ku | Ns | |||||||||||||
Электроны, равномерно заполняя внешнюю оболочку элементов 2-го и 3-го периодов, образуют тетраэдр – плотную упаковку. Незаполненная оболочка атома деформируется из-за недостатка электронов или воздействия соседних атомов.
Достаточное количество электронов имеется только у элементов с 4-ой (14-ой) по 8-ую (18-ую) группы. Тетраэдр является базовой ячейкой прочных кристаллов и структурированных органических молекул. Деформация тетраэдра приводит к неуравновешенности сил отталкивания электронов и значительному повышению потенциальной (химической) энергии.
| Группа | Элементы | Валентность | Конфигурация электронной оболочки |
|---|---|---|---|
| 1 | Li, Na, K | 1 | |
| 2 | Be, Mg, Ca | 2 | Две диаметрально противоположные точки |
| 3 | B, Al | 3 | Треугольник |
| 4 | C, Si | 4 | Тетраэдр |
| 5 | N, P | 3 | Тетраэдр со спаренными электронами в одной вершине |
| 5 | Фигура неправильной формы в кислотах и солях | ||
| 6 | O, S | 2 | Тетраэдр со спаренными электронами в двух вершинах |
| 4 | Фигура неправильной формы в озоне и сернистом газе | ||
| 6 | Фигура неправильной формы в серной кислоте и серном ангидриде | ||
| 7 | F, Cl | 1 | Тетраэдр со спаренными электронами в трех вершинах |
| 8 | Ne, Ar | 0 | Тетраэдр со спаренными электронами во всех вершинах |
Элементы 4-го и следующих периодов образуют аморфные вещества из-за фигуры неправильной формы, образуемой электронами оболочек. Например, сталь содержит углерод для прочности. Неправильность фигуры оболочек незначительно повышает потенциальную энергию соединений, так как площади оболочек велики и силы отталкивания электронов малы.
Электроотрицательность элементов главным образом пропорциональна номеру группы, а также снижается с увеличением периода. Она минимальна у щелочных металлов и максимальна у галогенов первых периодов.
| Предыдущая глава ( Распространенные элементы ) | Содержание книги | Следующая глава ( Вещества ) |
