Периодический закон и строение атома

Определение. Периодический закон и строение атома

Периодический закон (современная формулировка): свойства химических элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома ($Z$).

Строение атома — распределение электронов по энергетическим уровням, подуровням и орбиталям, которое определяет химические свойства элемента.

Электронная конфигурация

Электроны в атоме располагаются по энергетическим уровням (n = 1, 2, 3…), каждый уровень делится на подуровни: s, p, d, f.

• s-подуровень — 1 орбиталь, макс. 2 электрона
• p-подуровень — 3 орбитали, макс. 6 электронов
• d-подуровень — 5 орбиталей, макс. 10 электронов
• f-подуровень — 7 орбиталей, макс. 14 электронов

Порядок заполнения подуровней определяется правилом Клечковского (принцип наименьшей энергии): электроны заполняют подуровни в порядке возрастания суммы n + l.

Формула

Электронная конфигурация натрия (Na, Z = 11):

$1s^2 2s^2 2p^6 3s^1$

Электронная конфигурация хлора (Cl, Z = 17):

$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5$

Электронная конфигурация калия (K, Z = 19):

$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1$

Периодические свойства элементов

Свойство	В периоде (слева направо)	В группе (сверху вниз)
Атомный радиус	Уменьшается	Увеличивается
Электроотрицательность	Увеличивается	Уменьшается
Энергия ионизации	Увеличивается	Уменьшается
Металлические свойства	Ослабевают	Усиливаются
Неметаллические свойства	Усиливаются	Ослабевают

Обозначения

Символ	Название	Описание
$Z$	Заряд ядра	Число протонов, равно порядковому номеру
$n$	Главное квантовое число	Номер энергетического уровня (1–7)
$l$	Орбитальное квантовое число	Форма орбитали (s=0, p=1, d=2, f=3)
$A$	Массовое число	Сумма протонов и нейтронов

Пример 1

Определите электронную конфигурацию и положение в таблице для элемента с Z = 16.

Дано: Z = 16.

Формула: Заполняем по правилу Клечковского: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴.

Подстановка: Всего электронов: 2 + 2 + 6 + 2 + 4 = 16.

Ответ: Электронная конфигурация: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4$. Элемент — сера (S), 3-й период, VI группа, главная подгруппа.

Важно!

⚠️ Безопасность при работе с периодической таблицей: Хотя сама таблица безопасна, многие элементы, с которыми вы будете работать в лаборатории, токсичны или реакционноспособны. Всегда проверяйте положение элемента в таблице перед опытом — металлы I–II групп (щелочные и щёлочноземельные) требуют особой осторожности, а галогены (VII группа) ядовиты. Используйте перчатки и работайте в вытяжном шкафу.