Вопрос к химикам на тему электронного строения атома

Question

Будьте добры подсказать (в учебнике который на данный момент изучаю пояснения не нашел) , почему уровень энергетического облака считается завершенным если на его подуровнях находятся именно 8 электронов? Вот например Аргон - 1s2 2s2 2p6 3s2 3s6, на его третьем уровне располагаются 8 электронов на 3s и 3p подуровнях, однако ведь остается незаполненным 3d подуровень, но несмотря на это газ все же не реагирует с другими элементами. Насколько я понял инертный газ это газ, который не стремиться захватить себе дополнительных электронов, так как и сам имеет полный электронный уровень, однако как видно он заполнен лишь частично и причем не абы как, а именно на первых двух подуровнях. Почему если так, не достаточно, например, заполнить лишь первый подуровень двумя электронами? И почему тому же Гелию вполне достаточно своих двух электронов? Может я чего не до понимаю?

То есть, размещение более чем 8 ми электронов на одном уровне энергетически не выгодно и потому уровень если он заполнен на 8 электронов можно считать полным? Относиться ли это ко всем уровням после 2-го?

То есть, размещение более чем 8 ми электронов на одном уровне энергетически не выгодно и потому уровень если он заполнен на 8 электронов можно считать полным? Относиться ли это ко всем уровням после 2-го?

Алексей Нелипа · Accepted Answer

3d-подуровень имеет энергию чуть побольше.
Поэтому заполняется он только после 4s-подуровня (начиная со скандия) .
На 3s2 3p6 заполнение 3-го уровня фактически заканчивается. Дальше уже начинается энергия 4-го уровня.
У гелия только один уровень 1s, на котором может находиться всего два электрона, ему негде разместить 8 электронов.
Посмотри на электронную конфигурацию всех благородных газов.

Оксана Радько · Answer

Заполнение электронных оболочек подчиняется определенным закономерностям и прежде всего трем основным положениям: принципу наименьшей энергии, принципу Паули и правилу Гунда (Хунда) . Принцип наименьшей энергии заключается в том, что каждая система стремится к такому состоянию, при котором ее энергия будет минимальна. В соответствии с этим, электроны в атоме стремятся занимать наиболее выгодные в энергетическом отношении места, т. е. те, где запас их энергии будет наименьшим. Только в этом случае энергия связи электрона с ядром будет максимальной. Энергетическая выгодность мест в квантовой механике определяется наименьшей суммой значений главного и орбитального квантовых чисел (m+l), а при одинаковых значениях этой суммы - в порядке последовательного возрастания главного квантового числа. В атоме аргона валентными являются 3s2 и 3p6 электроны, т. е. восьмиэлектронная внешняя оболочка. Это объясняет его химическую инертность. Следует отметить, что принцип наименьшей энергии справедлив только для основных состояний атома. В возбужденном состоянии электроны могут находиться на любых орбиталях атома, например, переселиться с 3р в 3d.

Koroleva Svitlana · Answer

Почему 8? элементарно. Уровень - это 4 (четыре) орбитали, на каждой по 2 (два) электрона (Паули так сказал)) )
Итого 2х4=8

А почему 4 орбитали - ну считайте сами - сначала сфера, S. Но сфера может быть только одна.

Потом могут быть гантели, p. Гантелей - 3, потому как пространство трёхмерно, и перпендикулярных направлений в нём - три.

Итого 3+1=4

А форма - сфера и гантели - это форма стоячих пространственных волн - в математике это называется фигурами Хдадного. Решения эллиптического уравнения в 3-d пространстве....

Мария Гнездилова · Answer

Поэтому у аргона меньше пробивное напряжение примерно в 3 раза чем у азота и меньше энергия выхода электрона.