Zawartość
Układ okresowy jest zorganizowany w kolumny i wiersze. Liczba protonów w jądrze zwiększa się podczas czytania układu okresowego od prawej do lewej. Każdy rząd reprezentuje poziom energii. Elementy w każdej kolumnie mają podobne właściwości i tę samą liczbę elektronów walencyjnych. Elektrony walencyjne to liczba elektronów na najbardziej zewnętrznym poziomie energii.
Liczba elektronów
••• Tomasz Wyszoamirski / iStock / Getty ImagesLiczba elektronów na każdym poziomie energii jest wyświetlana w układzie okresowym. Liczba elementów w każdym rzędzie pokazuje, ile elektronów potrzeba do wypełnienia każdego poziomu. Wodór i hel znajdują się w pierwszym rzędzie lub okresie na układzie okresowym. Dlatego pierwszy poziom energii może mieć łącznie dwa elektrony. Drugi poziom energii może mieć osiem elektronów. Trzeci poziom energii może mieć łącznie 18 elektronów. Czwarty poziom energii może mieć 32 elektrony. Zgodnie z zasadą Aufbau, elektrony najpierw wypełnią najniższe poziomy energii i wbudują się w wyższe poziomy tylko wtedy, gdy poziom energii będzie pełny.
Orbitale
Każdy poziom energii składa się z obszarów zwanych orbitą. Orbital to obszar prawdopodobieństwa, w którym można znaleźć elektrony. Każdy poziom energii, z wyjątkiem pierwszego, ma więcej niż jeden orbitalny. Każdy orbital ma określony kształt. Kształt ten zależy od energii, jaką posiadają elektrony na orbicie. Elektrony mogą losowo przemieszczać się w dowolnym miejscu w kształcie orbity. Charakterystyka każdego elementu jest określona przez elektrony na orbicie.
Orbital S.
••• Archeofoto / iStock / Getty ImagesS-orbital ma kształt kuli. S-orbital jest zawsze wypełniany jako pierwszy na każdym poziomie energii. Pierwsze dwie kolumny układu okresowego są znane jako blok s. Oznacza to, że elektrony walencyjne dla tych dwóch kolumn istnieją w orbicie s-orbitalnej. Pierwszy poziom energii zawiera tylko s-orbital. Na przykład wodór ma jeden elektron w orbicie s-orbitalnej. Hel ma dwa elektrony na s-orbicie, wypełniając poziom energii. Ponieważ poziom energii helu jest wypełniony dwoma elektronami, atom jest stabilny i nie reaguje.
Orbital P.
P-orbital zaczyna się wypełniać, gdy s-orbital zostanie napełniony każdym poziomem energii. Istnieją trzy orbitale p na poziom energii, każdy w kształcie łopatki śmigła. Każdy z orbitali p zawiera dwa elektrony, co daje w sumie sześć elektronów na orbitali p. Zgodnie z regułą Hunda każdy p-orbital na poziom energii musi otrzymać jeden elektron przed uzyskaniem drugiego elektronu. Blok p zaczyna się od kolumny zawierającej bor i kończy się kolumną gazów szlachetnych.
Orbitale D i F.
Orbitaly d i f są bardzo złożone. Istnieje pięć orbitali d na poziom energii, zaczynając od trzeciego poziomu energii. Metale przejściowe tworzą d-orbitale. Istnieje siedem orbitali f na poziom energii, poczynając od piątego poziomu energii. Lantanowiec i aktynid tworzą f-orbitale.