Краткая теория

- Электронное семейство - это связь между положением элемента в периодической системе и электронным строением его атомов. От того, какой энергетический подуровень заполняется последним, различают 4 электронных семейства элементов: s, p, d и f.

- Размещение электронов в атомах. Если атом находится в невозбуждённом(основном) состоянии, то его электроны занимают самые низкие по энергиям орбитали.

- Принцип Паули: в атоме не может быть двух электронов, у которых были бы одинаковые все четыре квантовых числа.

Согласно принципу Паули, на одной орбитали, характеризуемой определёнными значениями трёх квантовых чисел n,l и m_l, могут находиться только два электрона, отличающихся значением спинового квантового числа m_s, а именно m_s=+1/2 и m_s=-1/2. Действительно, если n=1, то l и m_l могут иметь только нулевые значения. Поэтому электроны с n=1 могут отличаться только значением спинового квантового числа. Следовательно, на первом энергетическом уровне могут находиться только два электрона. Условно электронную конфигурацию этого уровня записывают следующим образом: 1s². На втором энергетическом уровне электроны занимают два подуровня:s и p. На одной s-орбитали и трёх p-орбиталях второго уровня может находиться восемь электронов:

Электроны в подуровне р отличаются значением магнитного квантового числа (m_l=-1,0,+1). На третьем энергетическом уровне кроме s- и p-подуровней имеется d-подуровень (l=2). При этом значения m_l следующие: -2, -1,0,+1,+2. Соответственно в этих пяти энергетических ячейках может разместиться до 10 электронов. На f-подуровне (l=3) при m_l=-3,-2,-1,0,+1.+2,+3 может максимально разместиться 14электронов.

Из принципа Паули вытекает следствие: максимально возможное число электронов на каждом энергетическом уровне равно удвоенному значению квадрата главного квантового числа: x=2n².

- Передача электронов от атома к атому называется окислением-восстановлением. Окисляется тот атом, который отдает свои электроны, а принимающий электроны – восстанавливается. При перемещении в таблице Менделеева вдоль периода справа налево металлические свойства элементов усиливаются. В обратном направлении возрастают неметаллические.

- Степень окисления (окислительное число, формальный заряд) — вспомогательная условная величина для записи процессов окисления, восстановления и окислительно-восстановительных реакций, численная величина электрического заряда, приписываемого атому в молекуле в предположении, что электронные пары, осуществляющие связь, полностью смещены в сторону более электроотрицательных атомов.

- При заполнении электронами энергетических подуровней соблюдается правило Хунда: в данном подуровне электроны стремятся занять энергетические состояния таким образом, чтобы суммарный спин был мксимальным.