Periodinės cheminių elementų lentelės sandara

Išsiaiškinome, kad elemento atomo branduolį sudaro protonai ir neutronai, o aplink branduolį skrieja elektronai. Neutraliojo atomo protonų ir elektronų skaičius sutampa, o neutronų skaičius gali skirtis.

Apie branduolį skriejantys elektronai išsidėsto elektrònų slúoksniais, arba enèrgijos lygmenimis.

Vidinius elektronų sluoksnius galima įvardyti ir pagal eiliškumą: arčiausiai branduolio esantis sluoksnis bus pirmasis elektronų sluoksnis, einantis po jo – antrasis ir t. t. (2.4.1 pav.).

Nustatyti, kiek elektronų sluoksnių turi cheminio elemento atomas, galima pažvelgus į periodinę elementų lentelę. Sluoksnių skaičių rodo elemento periodo numeris. Pirmojo periodo elementų atomai turi vieną elektronų sluoksnį, antrojo – du, trečiojo – tris ir t. t.

Praėjusiose temose susipažinome su vandenilio ir helio atomų modeliais. Tai – pirmojo periodo elementai, todėl jų atomų elektronai išsidėstę viename sluoksnyje. Jei atomo pirmajame sluoksnyje yra 2 elektronai, jis laikomas užpildytu. Tokį elektronų sluoksnį turi helio atomas (2.2.3 pav.). Helio atomas yra labai stabilus, jis nesudaro jokių junginių.

Dabar panagrinėkime daugiau elektronų sluoksnių turintį ličio atomą. Ličio atominis skaičius (jo eilės numeris periodinėje lentelėje) yra 3. Vadinasi, jo branduolyje yra 3 teigiamąjį krūvį turintys protonai, o apie branduolį skrieja 3 neigiamąjį krūvį turintys elektronai. Pats atomas yra neutralus. Ličio atomo masės skaičius yra 7, jo branduolyje yra 3 protonai ir 4 neutronai.

Piešdami šio atomo elektronų padėtį, elektronus išdėstome ne viename sluoksnyje, kaip vandenilio ir helio atveju, o dviejuose (litis – antrojo periodo elementas). Pirmajame sluoksnyje gali būti tik 2 elektronai. Taigi trečiasis ličio atomo elektronas užima naują, antrąjį, elektronų sluoksnį (2.4.1 pav.).

Nuosekliai einant antruoju periodu į dešinę, kiekvieno tolesnio elemento atomas turi vienu protonu ir vienu elektronu daugiau. Taigi berilio atomas turi 4 elektronus, boro – 5, anglies – 6, azoto – 7, deguonies – 8, fluoro – 9 ir neono – 10 elektronų. Kiekvieno šių elementų pirmajame elektronų sluoksnyje yra po 2 elektronus, o antrajame sluoksnyje litis turi 1 elektroną, berilis – 2, boras – 3, anglis – 4, azotas – 5, deguonis – 6, fluoras – 7 ir neonas – 8. Antrojo periodo elementų atomų elektronų išsidėstymas pavaizduotas 2.4.3 paveiksle.

Kaip matome iš 2.4.3 paveikslo, visų šių elementų atomų pirmajame sluoksnyje yra po du elektronus, o antrajame kiekvienas paskesnis elementas turi vienu elektronu daugiau.

Atomai, turintys užpildytą išorinį elektronų sluoksnį, yra stabilesni. Tarp antrojo periodo elementų tokį užpildytą išorinį sluoksnį turi neono atomas. Todėl neonas yra labai stabilus, nesudaro jokių junginių.

Pereikime prie trečiojo periodo elementų – jų atomų elektronai skrieja trimis elektronų sluoksniais. Pirmasis šio periodo elementas yra natris. Jo eilės numeris yra 11. Vadinasi, jo atomas turi 11 protonų ir 11 elektronų. Pirmajame šio atomo elektronų sluoksnyje 2 elektronai, antrajame – 8, o trečiajame – vienas. Toliau einant periodu į dešinę, kiekvieno paskesnio elemento atomo išoriniame elektronų sluoksnyje padaugėja vienu elektronu (2.4.4 pav.).

Pereikime prie ketvirtojo periodo elementų, kurių atomų elektronai pradeda pildyti ketvirtąjį elektronų sluoksnį (primename – ketvirtasis periodas, vadinasi, pildomas ketvirtasis elektronų sluoksnis). Pirmieji du šio periodo elementai yra kalis ir kalcis. Kalio atominis skaičius lygus 19, o kalcio – 20. Jų atomų elektronų išsidėstymas pavaizduotas 2.4.5 paveiksle.

Kaip matyti iš 2.4.5 paveikslo, 18 šių elementų atomų elektronų yra pirmuosiuose trijuose elektronų sluoksniuose. Ketvirtajame sluoksnyje kalio atomas turi 1 elektroną, kalcio atomas – 2.

Kitų šio periodo elementų atomų, pradedant skandžiu, elektronų sluoksniai pildomi kiek kitaip. Todėl ketvirtasis periodas apima ne 8, o 18 elementų. Net 10 jų yra pereinamieji metalai, turintys gana panašių savybių. Apie šio periodo elementų atomų elektronų sluoksnių pildymą sužinosite vyresnėse klasėse.