Почему число элементов в периодах соответствует ряду чисел 2 – 8 – 18 – 32? Разъясните эту закономерность с учетом расположения электронов по энергетическим уровням

himiya-11-klass-rudzitis-g-e-feldman-f-gРешебник по химии за 11 класс (Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман, 2000 год), №2 к главе «Глава II. Периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева на основе учения о строении атома».

Все задачи >

Условие задачи: Почему число элементов в периодах соответствует ряду чисел 2 – 8 – 18 – 32? Разъясните эту закономерность с учетом расположения электронов по энергетическим уровням.

Электроны в атоме могут занимать s-, p-, d — и f-орбитали. На одном электронном уровне может быть одна s-орбиталь, три р-орбитали, пять d-орбиталей, семь f-орбиталей. На одной орбитали может находиться не более двух электронов. Таким образом, если заполнены только s-орбитали, на электронном уровне находится 2 электрона. Если заполнены s — и р-орбитали, на одном электронном уровне находится 2 + 6 = 8 электронов. Если заполнены s-, p — и d-орбитали, на электронном уровне находится 2 + 6 + 10 = 18 электронов. Наконец, если заполнены s-, p-, d-, и f-орбитали, на электронном уровне находится 2 + 6 + 10 + 14 = 32 электрона. Таким образом, число элементов в периодах соответствует максимально возможному числу электронов на электронном уровне.