6.8: Блоки Періодичної таблиці

Last updated
Save as PDF

Page ID: 19374

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Що робить ці ноти унікальними?

Ми всі насолоджуємося якоюсь музикою. Деяким подобається класична музика, іншим подобається джаз або кантрі. Музичні стилі змінюються від одного періоду часу до іншого, і від одного регіону до іншого. Кожен тип музики має свою мову, яка її описує. Класична музика має певну структуру, стиль і зміст. Існують різні вирази класичної музики — симфонія, концерт, соната. У нас є балет і опера, а також хорова музика. Джаз має різний набір характеристик від класичних і різних стилів виконання. Кожен тип музики можна описати та порівняти з іншими типами на основі певних загальних якостей, таких як ноти, акорди та мелодійні стилі.

Елементи в таблиці Менделєєва можна вважати схожими на типи музики. Кожен набір елементів має свій унікальний набір властивостей, причому різні набори елементів мають деякі загальні характеристики з точки зору електронного розташування. Ми можемо побачити закономірності електронної структури та реактивності в періодичній таблиці, які дозволяють нам краще зрозуміти поведінку окремих елементів.

Періоди та блоки

Існує сім горизонтальних рядків таблиці Менделєєва, званих періодами. Довжина кожного періоду визначається кількістю електронів, які здатні займати підрівні, які заповнюють протягом цього періоду, як видно з таблиці нижче.

Таблиця\(\PageIndex{1}\): Довжина періоду і підрівні в Періодичній таблиці
Період	Кількість елементів у періоді	Підрівні в порядку заповнення
1	2	\(1s\)
2	8	\(2s\)\(2p\)
3	8	\(3s\)\(3p\)
4	18	\(4s\)\(3d\)\(4p\)
5	18	\(5s\)\(4d\)\(5p\)
6	32	\(6s\)\(4f\)\(5d\)\(6p\)
7	32	\(7s\)\(5f\)\(6d\)\(7s\)

Нагадаємо, що чотири різних підрівня кожен складається з різної кількості орбіталей. \(s\)Підрівень має одну орбіталь,\(p\) підрівень - три орбіталі,\(d\) підрівень - п'ять орбіталей, а\(f\) підрівень - сім орбіталей. У першому періоді заповнюється тільки\(1s\) підрівень. Оскільки всі орбіталі можуть утримувати два електрони, то весь перший період складається всього з двох елементів. У другому періоді заповнюється\(2s\) підрівень, з двома електронами, і\(2p\) підрівень - шістьма електронами. Отже, другий період містить вісім елементів. Третій період аналогічний другому, заповнюючи\(3s\) і\(3p\) підрівні. Зверніть увагу, що\(3d\) підрівень фактично не заповнюється лише після\(4s\) підрівня. Це призводить до четвертого періоду, що містить 18 елементів за рахунок додаткових 10 електронів, які вносяться\(d\) підрівнем. П'ятий період схожий на четвертий. Після того як\(6s\) підрівень заповнюється,\(4f\) підрівень своїми 14 електронами заповнюється. За цим слідують\(5d\) і\(6p\). Загальна кількість елементів в шостому періоді - 32. Пізніші елементи в сьомому періоді ще створюються. Таким чином, поки існує можлива кількість 32 елементів в періоді, поточне число трохи менше.

Період, до якого належить даний елемент, можна легко визначити по його електронній конфігурації. Для прикладу розглянемо елемент нікель\(\left( \ce{Ni} \right)\). Його електронна конфігурація є\(\left[ \ce{Ar} \right] \: 3d^8 \: 4s^2\). Найвищий зайнятий основний енергетичний рівень - четвертий, позначається 4 в\(4s^2\) частині конфігурації. Тому нікель можна зустріти в четвертому періоді таблиці Менделєєва.

Виходячи з електронних конфігурацій, таблицю Менделєєва можна розділити на блоки, що позначають, який підрівень знаходиться в процесі заповнення. \(f\)Блоки\(s\)\(p\),\(d\), і проілюстровані нижче.

Малюнок\(\PageIndex{2}\) (Кредит: Крістофер Auyeung і Джой Шен; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC 3.0 (відкривається в новому вікні))

Цифра також ілюструє, як\(d\) підрівень завжди є одним головним рівнем позаду періоду, в якому відбувається цей підрівень. Іншими словами,\(3d\) підрівень заповнюється протягом четвертого періоду. \(f\)Підрівень завжди на два рівні позаду. \(4f\)Підрівень відноситься до шостого періоду.

Резюме

Горизонтальні ряди таблиці Менделєєва називаються періодами.
Тривалість періоду залежить від того, скільки електронів потрібно, щоб зайняти підрівні, які заповнюють період.
Блоки вказують, який підрівень заповнюється.

Рецензія

Як називаються горизонтальні рядки таблиці Менделєєва?
Який підрівень заповнюється в період 1?
Який підрівень заповнюється в період 7?
Як електронна конфігурація елемента дає інформацію про період, в якому він знаходиться?
Яким блоком елементів заповнюються\(d\) підрівні?