|
химических элементов связана с периодичностью в расположении валентных электронов атома различных элементов.
Объяснение строения Периодической системы элементов, теоретическое истолкование периодической системы Менделеева было дано в квантовой теории Бором в 1922 г., еще до появления квантовой механики. Последовательная теория периодической системы основывается на следующих положениях:
• общее число электронов в атоме данного химического элемента равно порядковому номеру Z этого элемента;
• состояние электрона в атоме определяется набором его четырех квантовых чисел: n, 1, m, ms;
• распределение электронов в атоме по энергетическим состояниям должно удовлетворять принципу минимума потенциальной энергии: с возрастанием числа электронов каждый следующий электрон должен занять возможные энергетические состояния с наименьшей энергией;
• заполнение электронами энергетических уровней в атоме должно проходить в соответствии с принципом Паули.
Порядок заполнения электронами состояний в различных слоях (оболочках), а в пределах одной оболочки - в подгруппах (подоболочках) должен соответствовать последовательности расположения энергетических уровней с различными значениями квантовых чисел n и l.
Таким образом, открытая Менделеевым периодичность в химических свойствах элементов объясняется повторяемостью в структуре внешних оболочек у атомов родственных элементов. Так, инертные газы имеют одинаковые внешние оболочки из восьми элементов (заключенные в s- и p-состояниях); во внешних оболочках щелочных металлов (Li, Na, K, Rb, Cr, Fr) имеется лишь один s-электрон; во внешней оболочке щелочно-земельных металлов (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) имеется 2s-электрона; галоиды (F, Cl, Br, I, At) имеют внешние оболочки, в которых недостает одного электрона до оболочки инертного газа, и т.д.
|
