Квантовая теория. Ч. 3. Копытин И.В - 49 стр.

вый период таблицы Менделеева); [He]2s, [He]2s2 2p–[He]2s2 2p6 ≡[Ne]
(второй период таблицы Менделеева — от Li до Ne; квадратные скоб-
ки означают конфигурацию соответствующего атома); [Ne]3s, [Ne]3s2 ,
[Ne]3s2 3p–[Ne]3s2 3p6 ≡[Ar] (третий период — от Na до Ar). Отчетли-
во видна периодичность в порядке заполнения внешних подоболочек.
Поскольку химические свойства элементов обусловлены исключитель-
но конфигурацией внешних (валентных) электронов, эти свойства тоже
будут периодически повторяться с ростом атомного номера, а значит,
и полного числа электронов. Таким образом, квантовая механика да-
ет теоретическое объяснение периодического закона, установленного
Д.И. Менделеевым из анализа эмпирических фактов.
      Атомы с одинаковыми конфигурациями внешних подоболочек об-
разуют группу периодической системы (столбец таблицы). Элементы
из одной группы обладают схожими химическими свойствами. Пере-
числим особенности некоторых групп.
      Первая группа — это щелочные металлы (Li, Na, K, . . .). Их атомы
имеют один s-электрон сверх атомного остова, состоящего только из
заполненных оболочек. Во всем периоде (строке таблицы) такой атом
имеет максимальный радиус и минимальный первый потенциал иони-
зации. В химических реакциях валентный электрон атома щелочно-
го металла легко отдается другим атомам. Поэтому элементы первой
группы обладают наиболее выраженными восстановительными («ме-
таллическими») свойствами. К первой группе формально можно отне-
сти и водород.
      Вторая группа — это щелочноземельные элементы (Be, Mg, Ca,
. . . ). Они имеют замкнутую внешнюю подоболочку ns2 сверх замкну-
того остова. По сравнению со щелочными элементами их потенциалы
ионизации выше, что приводит к несколько меньшей реакционной спо-
собности.
      С ростом номера группы внутри периода уменьшается радиус атома
и увеличивается потенциал ионизации. Заметим также, что нейтраль-
ный атом может связываться с электроном, образуя отрицательный
ион. Энергия такой связи называется сродством к электрону. С увели-
чением номера группы возрастает также и сродство к электрону.
      Элементы седьмой группы, или галогены (F, Cl, Br, I, . . . ), по сво-
им свойствам противоположны щелочным элементам. Конфигурация
валентных электронов ns2 np5 . До замкнутой оболочки им не хватает
лишь одного электрона. Поэтому среди атомов данного периода срод-
ство к электрону у галогена будет максимальным, а свойства — окисли-
тельными («неметаллическими»). Напомним, что галогены — сильные
окислители. При взаимодействии с другими атомами они легко за счет
их валентных электронов достраивают свою внешнюю оболочку до за-


                                    49