РАЗДЕЛ И. ОБЩАЯ ХИМИЯ

2. Строение атома

2.4. Электрон. Электронные слои

2.4.2. Возбужденное состояние атома

При возбуждении атомов электроны приобретают большую энергии, происходит переход электронов с нижних энергетических подуровней на высшие. Так, у атома Серы имеются свободные d-орбитали, поэтому возможен переход одного из спаренных электронов с 3p-орбитали (г_х) на вакантную 3и-орбиталь (первый возбужденное состояние - S*):

А при дальнейшем возбуждении - переход одного из 3s-электронов на другую вакантную d-орбиталь (второй возбужденное состояние - S**):

Электронное строение некоторых атомов больших периодов имеет определенные особенности. Так, у Калия 19-й электрон размещается не на 3d-подуровне, а на 4s-подуровне, оказывается энергетически более выгодным: ₁₉К...3s²3p⁶3d⁰4s¹. В атома Кальция 4s-подуровень завершается: 4s². Поскольку энергия 3d-электронов ниже энергию 4р-елекгронів, заполнение 3d-подуровня начинается только со Скандия: ₂₁Sс...3s²3p⁶3d¹4s². В следующих за Скандием элементов - Титана, Ванадия (V), Хрома (Сr), Марганца (Мn), Железа (Fe), Кобальта (Co), Никеля (Nи), Купруму (Cu), Цинка (Zn) - происходит заполнение только 3d-орбиталей.

Элементы с порядковыми номерами от 21 до 36 называют переходными. К ним также относятся другие элементы (соответствующих групп) 5, 6 и 7-го периодов, в которых происходит заполнение d-или f-орбиталей второго или третьего снаружи электронного слоя.

Как только 3d-подуровень завершается i на третьем энергетическом уровне разместятся 18 электронов (на трех подуровням: s, p и d)¹, начинает формироваться 4р-орбиталь до завершения четвертого периода Криптоном Кr. Аналогично происходит заполнение подуровней электронами в атомах других крупных периодов.

Заметим, что атомы Купруму [Ar]3d¹⁰4s¹, Аргентуму [Kr]4d¹⁰5s¹, Ауруму [Xe]4f¹⁴5d¹⁰6s¹, а также Хрома [Ar]3d⁵4s¹ и Молибдена [Kr]4d⁶5s¹ имеют на внешнем Энергетическом уровне по Одному s-электрону. Это объясняется особой устойчивостью электронных структур, в которых на d-орбиталях размещается 5 или 10 электронов (d⁵ и d¹⁰). Вследствие этого один из двух спаренных электроне», внешнего s-слоя «проваливается» на d-подуровень предыдущего энергетического уровня. Такое явление называют провалом электрона.

_____________________________________________________

¹ Здесь есть еще одна особенность, связанная с энергетической стабильностью атомов: при переходе от Никеля к Купруму, от Родия до Рутения, от Иридия к Платине происходит переход s-электрона внешнего слоя на d-орбиталь предыдущего.