Розподіл електронів по орбіталях характеризує електронну конфігурацію атома хімічного елемента. Вона відбивається за допомогою елек-тронної або електронно-графічної формули.
Для атома водню це просто вказівка, на який орбіталі знаходиться єдиний електрон - на ls-орбіталі, по-цьому електронна формула атома водню записується так: 1s 1. Число електронів на орбіталях кожного типу вказує-ся верхнім індексом, який пишеться у літерного обозна- чення орбіталі, подібно показнику ступеня в математиці. Для гелію - 1s 2. для літію - ls 2 2s 1 і т. Д.
Крім наведених буквених записів електронних кон-фігурації, в яких знаходять відображення лише головне і орбітальне квантові числа, використовують графічну форму, яка відображатиме всі чотири квантових числа, - електро-трон-графічну формулу. Кожна орбіталь в ній позначення-чає квадратом, а електрони - стрілками, напрямок яких вказує взаємне розташування векторів спина.
Розглянемо форми відображення електрон-них конфігурацій атомів хімічних елементів, використовуючи наведену в підручнику таблицю.
Основна мета зображення електронних структур атомів і написання їх формул - це можливість пояснення і передбачення на їх основі важ-кро властивостей елементів. Однак попередньо слід простежити пряму залежність положення елемента в Пері-одичної системі від електронної структури його атома. Еле-менти в ній розташовуються строго в порядку зростання за-рядів їх атомних ядер. Так як заряд ядра визначає число електронів, то атоми кожного наступного елемента в Періодичній системі мають на 1 електрон більше, ніж атоми попереднього.
Періодична система - це чудова узаконена шпаргалка світового рівня, і тільки неписьменний випускник не зможе записати електрон-ні формули елементів на підставі їхнього економічного становища в ній. Щоб правильно відобразити їх в умовній записи, потрібно пам'ятати небагато, а саме:
1. Число електронних шарів в атомі визначає номер пе-ріод, в якому знаходиться відповідний елемент.
2. Число електронів на зовнішньому рівні для елементів головних підгруп визначає номер групи.
3. У атомів елементів побічних підгруп заповнюється не зовнішній рівень (на ньому, як правило, розташовуються 2 електрона), а предвнешнего - з 8 до 18 електронів, а потім знову зовнішній - з 2 до 8 електронів.
Зверніть увагу, в великих періодах - 4-м і 5-м - перші два елементи (лужний і лужноземельний метали) розташовуються, як і належить, у головних підгрупах, і у них, відповідно номеру групи, на зовнішньому шарі буде 1 і 2 електрони . Інша справа скандій та ітрій. Їм що, місця в клітці мало? Вони змістилися в побічну підгрупу. Виявляється, вони сигналізують про те, що вони - не типові елементи: і будується у них не зовнішній, а предвнешнего рівень - d-підрівень. І так буде для всіх елементів побічних підгруп. А потім, коли у цинку і кадмію повністю забудується цей підрівень, Періодична система знову сигналізує, підказує, що все в порядку: галій та індій повертаються в головні підгрупи і у них продовжує заповнюватися зовнішній рівень, згідно з номером групи.
1. У атомів елементів надвеликих - 6-м і 7-м - періодів спочатку майже всі як у великих: будується зовнішній рівень у атомів лужних і лужноземельних металів, на другому відповідно розташовується 1 або 2 електрони. Потім лантан і актиній, пішовши в побічну підгрупу, сигналізують про те, що у них останній електрон відправився на предвнешнего рівень, на якому відповідно тепер знаходиться 9 електронів. Але це ще не все! «А во лбу» знаків тих елементів «зірки горять»: у лантану - одна, а у актиния - дві. І це новий красномовний сигнал про те, що такі електрони відправляються не на зовнішній (на ньому 2 електрона), що не на предвнешнего (на ньому 9 електронів), а на третій від периферії рівень (на f- підрівень), заповнюючи його від 18 до 32 електронів у лантаноїдів і актиноїдів. Свою назву - «подібний лантану або актинії» - ці елементи отримали тому, що дуже схожі на лантан і актиній. Дійсно, відмінності в структурі електронних оболонок і їх атомів існують лише в третьому від периферії шарі, в той час як хімічні властивості елемента обумовлені електронами, в першу чергу зовнішнього і предвнешнего шарів його атомів.