Периодическая система как карта строения атома
Периодический закон утверждает: свойства элементов и их соединений периодически изменяются с ростом атомного номера, потому что повторяются сходные конфигурации внешних электронов.
1. Положение и электронное строение
Атомный номер $Z$ равен числу протонов, а в нейтральном атоме — и числу электронов. Электроны распределяются по энергетическим уровням. Для первых 20 элементов используют школьную схему заполнения 2, 8, 8, 2. Номер периода показывает число занятых уровней. У элементов главных групп номер группы помогает определить число валентных электронов. Поэтому элементы одной группы часто образуют сходные ионы и соединения.
2. Причина закономерностей
В периоде каждый следующий атом получает протон и электрон, но новый электрон входит в тот же основной уровень. Растущий заряд ядра сильнее притягивает электроны, поэтому радиус обычно уменьшается. Терять электроны становится труднее, а притягивать — легче: металлические свойства ослабевают, неметаллические усиливаются. Вниз по группе добавляется занятый уровень; расстояние и экранирование растут, поэтому внешний электрон удерживается слабее, а радиус увеличивается.
3. Алгоритм чтения положения
- По $Z$ найдите число протонов и электронов.