Уровням и подуровням у элементов малых периодов

Малыми периодами в Периодической системе Д.И Менделеева являются первые три, при этом первый период – короткий и состоит из двух элементов: водорода и гелия. Для обоих l = 0, так как n = 1 и формы их орбиталей сферические. Их электронные формулы соответственно равны 1s¹ и 1s²:

H ­ He ¯­

1s¹1s²

Второй период начинается с щелочного элемента лития Li (Z = 3). У лития три электрона, два из них занимают 1s - AO, а третий уже вынужден заселять более высокий энергетический уровень с n = 2. Этот уровень содержит два подуровня: s и p (l = 0 и l = 1). Минимальным значением энергии для уровня с n = 2 обладает 2s - AO, который и занимает третий электрон. Электронная конфигурация атома лития для основного состояния: 1s²2s¹ или [He] 2s¹. Для сокращения формы записи электронной конфигурации все АО предыдущих периодов заменяют символом благородного газа (в квадратных скобках), завершающего предшествующий период.

Энергетические уровни атомов элемента, следующего за литием, бериллия содержит четыре электрона (z = 4). Четвертый электрон в соответствии с принципом наименьшей энергии и принципом Паули займет также 2s - AО, но знак спинового квантового числа у этого электрона будет иной, чем у третьего электрона атома Li.

Li Be B

2p 2p 2p¹ ­

2s¹ ­ 2s² ¯­ 2s² ¯­

1s² ­¯ 1s² ­¯ 1s² ­¯

Таблица 2

Электронные конфигурации элементов второго периода

(от углерода до неона)

Эле- мент	Поряд-ковый номер	Заселение электронами	Электронная конфигурация
1s	2s	2p
C     N   O   F     Ne		­¯   ­¯   ­¯   ­¯   ­¯	­¯     ­¯   ­¯     ­¯     ­¯	­ ­   ­ ­ ­     ­¯ ­ ­   ­¯­¯ ­     ­¯ ­¯ ­¯	[He]2s22p2     [He]2s22p3   [He]2s22p4   [He]2s22p5     [He]2s22p6

Бор (z = 5) является первым элементом, у которого начинает заполняться электронами 2p - AO. Его электронная конфигурация: [Не] 2s²p¹ .

Дальнейшее заполнение электронами АО у атомов элементов второго периода с увеличением их порядкового номера представлено в табл. 2.

У атомов неона полностью заполнены все три 2p - AO. Этот элемент завершает второй период, емкость которого в соответствии с электронной емкостью s- и p- AO равна восьми элементам: от лития до неона. Электронная конфигурация у неона очень устойчива.