Уровни энергии в Периодической таблице

Периодическая таблица состоит из столбцов и строк. Число протонов в ядре увеличивается при чтении таблицы Менделеева справа налево. Каждая строка представляет собой уровень энергии. Элементы в каждом столбце имеют одинаковые свойства и одинаковое количество валентных электронов. Валентные электроны - это количество электронов на внешнем энергетическом уровне.

•••Томаш Вышоамирски / iStock / Getty Images

Количество электронов на каждом уровне энергии отображается в периодической таблице. Количество элементов в каждой строке показывает, сколько электронов нужно, чтобы заполнить каждый уровень. Водород и гелий находятся в первой строке периодической таблицы Менделеева. Следовательно, первый энергетический уровень может иметь всего два электрона. Второй энергетический уровень может иметь восемь электронов. Третий энергетический уровень может иметь всего 18 электронов. Четвертый энергетический уровень может иметь 32 электрона. Согласно принципу Ауфбау, электроны сначала заполнят самые низкие энергетические уровни и встраиваются в более высокие уровни только в том случае, если энергетический уровень до того, как он заполнится.

•••Роман Сигаев / iStock / Getty Images

Каждый энергетический уровень состоит из областей, известных как орбиталь. Орбиталь - это область вероятности, в которой можно найти электроны. Каждый энергетический уровень, кроме первого, имеет более одной орбитали. Каждая орбиталь имеет определенную форму. Эта форма определяется энергией электронов на орбитали. Электроны могут произвольно перемещаться в любом месте орбитали. Характеристики каждого элемента определяются электронами на орбитали.

•••Archeophoto / iStock / Getty Images

S-орбиталь имеет форму шара. S-орбиталь всегда заполняется первой на каждом энергетическом уровне. Первые два столбца периодической таблицы известны как s-блок. Это означает, что валентные электроны для этих двух столбцов существуют на s-орбитали. Первый энергетический уровень содержит только s-орбиталь. Например, у водорода один электрон на s-орбитали. Гелий имеет два электрона на s-орбитали, заполняющих энергетический уровень. Поскольку энергетический уровень гелия заполнен двумя электронами, атом стабилен и не реагирует.

•••carloscastilla / iStock / Getty Images

P-орбиталь начинает заполняться после того, как s-орбиталь заполнена на каждом энергетическом уровне. На каждый энергетический уровень приходится три p-орбитали, каждая из которых имеет форму лопасти пропеллера. Каждая из p-орбиталей содержит два электрона, всего шесть электронов на p-орбиталях. Согласно правилу Хунда, каждая p-орбиталь на каждый энергетический уровень должна получить один электрон, прежде чем заработает второй электрон. Р-блок начинается с колонки, содержащей бор, и заканчивается колонкой благородных газов.

•••agsandrew / iStock / Getty Images

D- и f-орбитали очень сложны. На каждый энергетический уровень приходится пять d-орбиталей, начиная с третьего энергетического уровня. Переходные металлы составляют d-орбитали. На каждый энергетический уровень приходится семь f-орбиталей, начиная с пятого энергетического уровня. Лантаноид и актинид составляют f-орбитали.