2. Заполнение электронных слоёв атомов элементов малых периодов

Общее число электронов в атоме равно порядковому номеру химического элемента в Периодической таблице.

 

Каждый электрон находится на своей орбитали. Чем больше энергия электрона, тем больше по размеру его орбиталь, и тем дальше он находится от ядра.

 

Электроны с близкими значениями энергии образуют энергетический уровень (электронный слой).

Энергетические уровни нумеруют, начиная с самого близкого к ядру.

 

Установлено, что максимальное число электронов на энергетическом уровне равно \(2n²\), где \(n \)— его номер. Значит, на первом уровне может находиться не более \(2\) электронов, на втором — не более \(8\), на третьем — не более \(18\) и т. д.

 

В атоме водорода — один электрон, и он располагается на первом энергетическом уровне:

 

${}_{1}H\underset{1}{)}$.

 

В атоме гелия — два электрона. Первый энергетический уровень у гелия завершён, так как он не может содержать более двух электронов:

 

${}_2\mathit{He}\underset{2}{)}$.

 

В атоме лития — три электрона. Два из них находятся на первом уровне. Третий электрон имеет большую энергию и движется дальше от ядра. В атоме лития появляется второй энергетический уровень:

 

${}_3\mathit{Li}\underset{2}{)}\underset{1}{)}$.

 

У следующих элементов второго периода электроны добавляются на второй уровень:

 

${}_4\mathit{Be}\underset{2}{)}\underset{2}{)}$;     ${}_{5}B\underset{2}{)}\underset{3}{)}$;     ${}_{6}C\underset{2}{)}\underset{4}{)}$;     ${}_{7}N\underset{2}{)}\underset{5}{)}$;     ${}_{8}O\underset{2}{)}\underset{6}{)}$;     ${}_{9}F\underset{2}{)}\underset{7}{)}$;     ${}_{10}\mathit{Ne}\underset{2}{)}\underset{8}{)}$.

 

У неона второй электронный слой завершён, так как содержит \(8\) электронов — максимально возможное число.

 

Заполнение третьего энергетического уровня начинается у атома натрия и завершается у атома аргона:

 

${}_{11}\mathit{Na}\underset{2}{)}\underset{8}{)}\underset{1}{)}$;  ${}_{12}\mathit{Mg}\underset{2}{)}\underset{8}{)}\underset{2}{)}$;  ${}_{13}\mathit{Al}\underset{2}{)}\underset{8}{)}\underset{3}{)}$;  ${}_{14}\mathit{Si}\underset{2}{)}\underset{8}{)}\underset{4}{)}$;  ${}_{15}P\underset{2}{)}\underset{8}{)}\underset{5}{)}$;  ${}_{16}S\underset{2}{)}\underset{8}{)}\underset{6}{)}$;  ${}_{17}\mathit{Cl}\underset{2}{)}\underset{8}{)}\underset{7}{)}$;  ${}_{18}\mathit{Ar}\underset{2}{)}\underset{8}{)}\underset{8}{)}$.

 

Максимальное количество электронов на третьем слое равно \(18\), но у элементов третьего периода его заполнение не происходит, потому что внешний электронный слой не может содержать более \(8\) электронов. 

 

У элементов четвёртого периода начинается заполнение четвёртого энергетического уровня:

 

${}_{19}K\underset{2}{)}\underset{8}{)}\underset{8}{)}\underset{1}{)}$;    ${}_{20}\mathit{Ca}\underset{2}{)}\underset{8}{)}\underset{8}{)}\underset{2}{)}$.

 

Полностью четвёртый электронный слой заполняется, как и в малых периодах, у инертного газа криптона.