מה מייצג מספר התקופה?

אלמנטים בטבלה המחזורית שייכים לקבוצות ולתקופות. הקבוצות בטבלה המחזורית הן העמודות. תקופות הטבלה המחזורית הן השורות.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

אלמנטים מאותה תקופה חולקים את אותו מספר קוונטי עיקרי, המתאר הן את הגודל והן את האנרגיה של מעטפת האלקטרונים החיצונית ביותר של האטום.

האלקטרונים של אטום מקיפים את הגרעין בענן מטושטש הנשלט על ידי הסתברות. עם זאת יכול להיות שימושי לחשוב על מסלולי אלקטרונים כקליפות קשיחות המכילות מספר מסלולי אלקטרונים אפשריים שונים. ככל שמספר האטום של אטום גדל, הקליפות שלו חייבות להכיל מספר גדל והולך של אלקטרונים. הקליפה החיצונית ביותר נקראת מעטפת הערכיות; מספר התקופה מתייחס לקליפה זו.

מתווה המיקום האפשרי של אלקטרון באטום נשלט על ידי מספרים קוונטיים. המספר הקוונטי העיקרי, n, תואם את הגודל והאנרגיה של קליפות האלקטרונים. זה יכול להיות בעל ערכי מספרים שלמים שאינם אפסים: 1, 2, 3 וכן הלאה. ככל שמספרים גדלים, גודלם וגם האנרגיה של מעטפת האלקטרונים גדלים. המספר הקוונטי השני, l, תואם את צורת האורביטלים בתוך קליפה. מספרים אלה מכונים בדרך כלל באותיות המתאימות שלהם: 0 = s, 1 = p, 2 = d ו- 3 = f. הערך של l יכול לנוע בין אפס ל- n-1. לדוגמא, אם לאלקטרון יש מספר קוונטי עיקרי של 2, הוא יכול להתקיים באחת משתי צורות מסלוליות שונות, s או p. המספר הקוונטי השלישי, m, מתאים לכיוון האורביטלים. המספר הקוונטי השלישי חייב להיות תמיד בין -l ל + l. לכן, יש מסלול אחד, שלושה מסלולי p, חמישה מסלולי d ושבעה מסלולי f.

זוג אלקטרונים בודד ממלא מסלול. למימן יש אלקטרון אחד, כך שתופס את המסלול הראשון: 1s. להליום שני אלקטרונים, ששניהם עדיין נכנסים למסלול ה -1. האלמנט הבא, ליתיום, כולל שלושה אלקטרונים. השניים הראשונים משתלבים במסלול 1s. עם זאת, האלקטרון השלישי חייב להיות במסלול חדש. המספר הקוונטי העיקרי 1 מגביל את המספר הקוונטי השני לאפס, וזה בתורו אומר שגם השלישי חייב להיות אפס. לכן, כל שטח הקשור לקליפה הראשונה תופס. האלקטרון הבא חייב להתקיים במעטפת ובמסלול חדש: מסלול 2S. משמעות הדבר היא שמספר הקוונטים העיקרי גדל; האלמנט חייב להיות בתקופה אחרת. כצפוי, ליתיום מתחיל בקבוצה 2 בטבלה המחזורית, מכיוון שקליפת הערכיות שלה כוללת מספר קוונטי ראשי של 2.

אטומים אינם משנים את המספרים הקוונטיים העיקריים כאשר אתה עובר משמאל לימין על פני הטבלה המחזורית. לכן, האלקטרונים כולם קיימים באותו מרחק בערך מהגרעין. עם זאת, נוספים פרוטונים. זה יוצר מטען חיובי גדול יותר בגרעין, וכתוצאה מכך משיכה פנימית גדולה יותר של אלקטרונים. מכאן שהרדיוס האטומי, או המרחק מהגרעין לקצה החיצוני ביותר של האטום, למעשה פוחת ככל שעוברים לאורך תקופה. מצד שני, כאשר אתה עובר מטה המחזוריות מספר התקופות גדל. המספר הקוונטי העיקרי גדל ולכן ענן האלקטרונים גדל בגודלו. בתורו, הרדיוס האטומי גדל ככל שעוברים מטה המחזור.