Хімія - універсальний довідник

ХІМІЯ МЕТАЛІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ

d-ЕЛЕМЕНТИ


Більшість хімічних елементів-металів знаходиться у В групах періодичної системи елементів.

Звернемося до її будови. Зі збільшенням заряду ядра атома елемента (атомного номера) відбувається послідовне заповнення електронами атомних орбіталей різних енергетичних рівнів, починаючи з найнижчого.

На 1-ому рівні є одна 1s -АО; вона заповнюється в атомів Н і Не — елементів, які утворюють 1-й період.

На 2-ому рівні є одна 2s - і три 2р-АО; вони заповнюються електронами в атомах від Li до Nе, які утворюють 2-й період.

На 3-ому рівні розташовуються АО трьох видів: одна Зs -, три 3р- і п’ять 3d -АО. Таким чином, на цьому рівні може розміститися 18 електронів. Однак 3-й період, де заповнюється 3-й енергетичний рівень, закінчується Аргоном, який має на зовнішньому рівні тільки 8 електронів.

У наступного за Аргоном елемента Калію К починає заповнюватися 4-й рівень, і Калій міститься у 4-ому періоді.

Електрон, який додається в атом при зростанні заряду ядра, відчуває, з одного боку, притягання атомним ядром, що змушує електрон займати найнижчий вільний енергетичний рівень, з іншого боку, відбувається відштовхування його вже наявними електронами. Коли на енергетичному рівні з’являється 8 електронів (зайняті s - і р-АО), їх загальна відштовхуюча дія така сильна, що наступний електрон потрапляє замість нижче розташованої d -АО цього рівня на більш високу s -АО наступного рівня.

Саме тому електронна будова Калію така: Такий же порядок заповнення АО і рівнів здійснюється у Кальцію.

Наступне додавання ще одного електрона (у Скандію) зумовлює початок заповнення Зd -АО замість ще більш високих за енергією 4р-АО. Це виявляється енергетично вигіднішим.

Заповнення 3d -Ао закінчується в Цинку, який має електронну будову:

У наступних за цинком елементів відбувається заповнення 4р-АО, і період завершується криптоном, електронна будова якого характеризується вісьмома електронами на зовнішньому рівні:

Новий електрон у Рубідію Rb займає 5s -АО 5-ого рівня — починається 5-й період. Розподіл електронів по орбіталях і рівнях в елементів цього періоду відбувається аналогічно, як і в елементів 4-ого періоду.

Таким чином, на відміну від елементів А груп, у яких відбувається поступове заповнення електронами АО зовнішнього рівня, в елементів В груп заповнюються d -АО передостаннього енергетичного рівня. Звідси і назва: d -елементи.

Валентними електронами атомів d -елементів є електрони, які займають d -АО передостаннього і s -АО останнього енергетичних рівнів. Отже, Скандій має три валентних електрони, Титан — чотири і т. д. Це число електронів відповідає номеру групи d -елемента.

Аналогічна ситуація і для елементів А груп, тому елементи А і В груп із рівним числом валентних електронів входять у групу під одним номером.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити