Описание структуры атома включает обсуждение ядра атома и обсуждение электронных орбиталей атома. Проще говоря, электронные орбитали представляют собой концентрические сферы вокруг ядра, в котором находятся электроны, причем каждая сфера связана с определенным значением энергии. Чем ближе электронная сфера к ядру, тем меньшей энергией обладают электроны в этой сфере. В связывании атомов участвуют два основных типа орбиталей. Эти орбитали удерживают валентные электроны. S- и p-орбитали участвуют в связывании атомов друг с другом ковалентными связями. По мере продвижения вниз по периодической таблице каждый ряд элементов добавляет другой тип орбитали, доступный для электронов атома. Электроны атома заполняют орбитали от орбиталей с наименьшей энергией до орбиталей с наибольшей энергией, и каждая орбиталь содержит два электрона. Когда два электрона занимают орбитали, они имеют более высокую энергию, чем орбитали, на которых находится только один электрон.
Напишите электронную конфигурацию рассматриваемого элемента. Заполните орбитали атома в порядке 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p и 5s. Каждая s-орбиталь может содержать два электрона, каждая p-орбиталь может содержать шесть электронов, а каждая d-орбиталь может содержать 10 электронов.
Определите, какая орбиталь заполнена последней. Эти орбитали содержат валентные электроны элемента. Например, найдите орбиталь кремния. Кремний - это элемент номер 14, поэтому он имеет 14 электронов. Для кремния доступны орбитали 1s, 2s, 2p, 3s и 3p. Электроны заполняют орбитали 1s, 2s, 2p и 3s и помещают два последних электрона на орбитали 3p. Кремний имеет четыре валентных электрона. Два исходят с орбитали 3s, а 2 - с орбиталей 3p.