Глава 2. Электронное строение атомов

Модель 2.3.  Электронная конфигурация атома

Эта модель позволяет пронаблюдать электронные конфигурации атомов элементов первого и второго периодов.

На правом краю модели имеется колонка, в которой перечислены названия атомов. Вы можете щелкнуть мышкой по любому из символов элементов. Это приведет к тому, что в основном окне модели будет показана форма электронных орбиталей данного атома, а в колонке, находящейся слева от колонки с названиями атомов, будут отмечены занятые и не занятые электронные состояния для данного атома. Синими стрелками отмечены занятые состояния, желтой стрелкой отмечен электрон, отличающий электронную конфигурацию данного атома от предыдущего, красной стрелкой отмечено состояние, в которое надо добавить электрон, чтобы электронная конфигурация совпала с таковой для следующего атома. Щелчок мышкой по желтой стрелке убирает из соответствующей позиции электрон (сдвигая электронную конфигурацию назад по таблице Менделеева), щелчок мышкой по красной стрелке добавляет в соответствующую позицию электрон (сдвигая электронную конфигурацию вперед). Путем добавления или убирания электронов в данной модели разрешено сдвигать номер электронной конфигурации только на 1 вперед или назад, поэтому щелчок мышкой по синей или серой стрелке (серые стрелки, так же, как и красная, означают отсутствие электрона в данной позиции) не приводит к изменению конфигурации. Направление стрелки характеризует спин электрона.

Над колонкой с видом электронной конфигурации размещено маленькое окно, в котором показана клетка из таблицы Менделеева, соответствующая данному атому. Там приведены: символ элемента с указанием его номера и атомной массы наиболее распространенного изотопа в качестве нижнего и верхнего левых индексов; атомная масса элемента; краткая запись электронной конфигурации элемента.

Обратите внимание на порядок заполнения p-орбиталей. По мере увеличения атомного номера на каждой из трех возможных p-орбиталей по очереди появляется сначала по одному электрону. Только когда не останется более свободных p-орбиталей, на уже занятые орбитали начинают добавляться электроны с противоположными спинами. Это означает, что существование двух электронов на двух различных p-орбиталях энергетически более выгодно, чем их существование на одной и той же p-орбитали. Причина этого кроется в кулоновском отталкивании электронов – одноименно заряженных частиц.