Электроны - отрицательно заряженные частицы, вращающиеся вокруг ядра атома. Название происходит от греческого "электрон", что значит "янтарь" из-за способности янтаря притягивать легкие предметы при трении.
Все электроны имеют одинаковый отрицательный заряд и массу, в 1840 раз меньшую, чем у протона. Их присутствие в атоме определяет его электрические и химические свойства.
Таблица Д.И.Менделеева, также известная как таблица химических элементов, представляет собой организованный набор элементов, включая электроны, сгруппированных по электронной конфигурации и химическим свойствам. В таблице каждый элемент представлен символом и атомным числом, указывающим количество протонов в ядре атома.
Что такое электроны в таблице
В таблице химических элементов электроны обозначаются числом, расположенным над символом химического элемента. Это число называется электронной конфигурацией и описывает распределение электронов по энергетическим уровням и подуровням атома.
Количество электронов в атоме определяет его химические свойства. Например, атомы с полностью заполненными энергетическими уровнями обладают высокой химической устойчивостью.
Электроны также играют важную роль в электрических устройствах, создавая электрический ток и участвуя в создании электронных схем и устройств.
Структура атома и распределение электронов
Атом состоит из ядра и электронов, которые обращаются по определенным орбитам вокруг ядра. Распределение электронов в атоме определяет его свойства и химические реакции.
Каждая орбита атома может содержать определенное количество электронов. Первая орбита - до 2 электронов, вторая и третья - до 8. Остальные - больше, но зависит от размеров атома.
Распределение электронов в атоме определяется его электронной конфигурацией. Например, у атома кислорода (O) конфигурация 1s2 2s2 2p4: на первой орбите 2 электрона, на второй 2, на третьей 4.
Электроны в атоме занимают орбиты с более низкой энергией в соответствии с принципом заполнения энергетических уровней. На каждой орбите может находиться не более 2 электронов с противоположными спинами по правилу паули.
Распределение электронов в атоме влияет на химические свойства вещества и его реакционную способность, тем самым образуя химические связи и участвуя в химических реакциях.
Частицы атомного ядра
Атомное ядро содержит протоны и нейтроны. Протоны имеют положительный заряд и компенсируются электронами вокруг ядра. Нейтроны без заряда обеспечивают стабильность.
Протоны и нейтроны называются нуклонами и считаются элементарными частицами. Их масса измеряется в атомных единицах массы (аму).
Протоны и нейтроны образуют ядро атома. Количество протонов определяет химические свойства элемента (атомный номер). Например, у водорода один протон, у кислорода восемь.
Количество нейтронов в ядре может быть разным, и это определяет его изотоп. Изотопы одного и того же элемента имеют одинаковое количество протонов, но разное количество нейтронов. Нейтроны вносят вклад в массу ядра, но не участвуют в химических реакциях.
Движение электронов в атоме
В атоме электроны движутся по строго определенным орбитам, которые называются энергетическими уровнями. Каждый энергетический уровень имеет определенную энергию, и на каждом из них могут находиться определенное количество электронов.
Наиболее близкий к ядру атома энергетический уровень называется первым уровнем и может содержать максимум 2 электрона. Следующие уровни называются вторым, третьим и так далее, и на каждом из них максимум количество электронов увеличивается на 8.
Внешний энергетический уровень, где находятся электроны, называется валентным. Именно электроны на этом уровне определяют химические свойства атома и его взаимодействие с другими атомами.
Электроны могут переходить на более высокие уровни при поглощении энергии и на более низкие уровни при испускании энергии, что происходит при перемещении между энергетическими уровнями и поглощении или испускании фотонов. Это явление объясняет, например, светоизлучение атома при возбуждении его электронов и их возвращении на нижние энергетические уровни.
Движение электронов в атоме определяет его электронную конфигурацию и химические свойства. Изучение электронов и их движения в атоме является одной из основных задач квантовой физики и химии.
Таблица Менделеева и электроны
Элементы в таблице Менделеева имеют определенное количество электронов в атомах. Электроны - частицы с отрицательным зарядом, которые движутся вокруг атомного ядра и определяют химические свойства.
Количество электронов в атомах зависит от их распределения по энергетическим уровням, или электронным оболочкам. Первая оболочка может содержать 2 электрона, вторая и третья - по 8, и так далее.
Количество электронов в атоме можно определить по номеру элемента в таблице Менделеева. Например, кислород восьмой группы имеет 8 электронов, а хлор 17-й группы - 17 электронов.
Распределение электронов в атомах важно для химических связей и реакций между элементами. Благодаря таблице Менделеева и пониманию расположения электронов, мы можем предсказывать и объяснять химическое поведение элементов.
Таблица Менделеева связана с распределением электронов и помогает нам лучше понять взаимодействие химических элементов.
Распределение электронов в периодах
Периоды в таблице Менделеева делятся на 7 горизонтальных рядов, соответствующих энергетическим уровням электронов. Периоды начинаются с атомов, где заполняется валентная электронная оболочка.
Первый период включает только водород и гелий, у которых по одному электрону в валентной оболочке.
Второй период начинается с лития и заканчивается неоном. В этом периоде валентная оболочка заполняется несколькими электронами. Литий имеет два электрона в валентной оболочке, бериллий - четыре, и так далее. Неон - последний элемент второго периода и имеет полностью заполненную валентную оболочку.
| Период | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Максимальное количество электронов в валентной оболочке | 2 | 8 | 8 | 18 | 18 | 32 | 32 |
Третий, четвертый и пятый периоды заполняют валентную оболочку новыми электронами, увеличивая максимальное количество электронов в ней. Например, в третьем периоде максимальное количество электронов в валентной оболочке равно 8.
Шестой и седьмой периоды особенные, так как в них заполняются дополнительные энергетические уровни. В шестом периоде валентная оболочка может содержать до 32 электронов, а в седьмом - также до 32 электронов.
Распределение электронов в периодах таблицы Менделеева важно для понимания свойств элементов и их химической активности.
Размещение электронов в группах
Основное квантовое число, обозначенное символом n, определяет энергию оболочки и отражает ее близость к ядру. Чем больше значение n, тем дальше от ядра находится оболочка и энергия электрона выше.
Второстепенное квантовое число, обозначенное символами l и ml, определяет форму и ориентацию орбиталей электронов. Значение l может принимать значения от 0 до n-1, а mL может принимать значения от -l до l.
Каждая группа состоит из одного или нескольких подуровней, которые обозначаются буквами s, p, d, f в зависимости от значения l. Например, s-подуровень имеет l = 0 и может вместить до 2 электронов.
Размещение электронов в подуровнях осуществляется согласно принципу заполнения электронных оболочек. Сначала заполняются подуровни наименьшей энергии, затем подуровни на следующей высоте энергии, и так далее, пока все электроны не будут размещены.
Таким образом, размещение электронов в группах таблицы Менделеева определяется основными и второстепенными квантовыми числами, а также принципом заполнения электронных оболочек.