Популярная физика. От архимедова рычага до квантовой теории - Айзек Азимов

А важно то, что различия между этими десятью элементами (от скандия до цинка) заключаются в количестве электронов на подоболочке 3d, в то время как на внешней 4s подоболочке у всех (или почти у всех) количество электронов одинаково. Эти элементы называются переходными элементами. Они мало отличаются друг от друга по свойствам, в то время как разница между элементами от водорода до кальция (у которых по-разному заполняется именно внешняя подоболочка) очевидна.

Кобальт, железо и никель настолько похожи друг на друга, что ученые объединяют их в одно семейство элементов.

Однако модель атома Льюиса — Ленгмюра не допускает изменения количества электронов на внутренних оболочках и поэтому неприменима к переходным элементам, а ведь 3/5 всех элементов являются именно переходными.

У цинка третья электронная оболочка (18) и подоболочка 4s (6) заполнены полностью, поэтому в атомах элементов с большим атомным числом заполняется подоболочка 4p.

Элемент Количество электронов на Атомное число 1s 2s 3s 4s 4p 2p 3p 3d Галлий 2 8 18 2 1 31 Германий 2 8 18 2 2 32 Мышьяк 2 8 18 2 3 33 Селен 2 8 18 2 4 34 Бром 2 8 18 2 5 35 Криптон 2 8 18 2 6 36

У этих шести элементов подоболочки s и p заполнены так же, как у соответствующих элементов от алюминия до аргона и от бора до неона, поэтому галлий обладает свойствами, схожими с алюминием и бором, германий — с углеродом и кремнием и т. д. У криптона на 4s два электрона, а на 4p — 6 электронов, значит, криптон является благородным газом.

4d (10 электронов) и 4f (14 электронов) подоболочки четвертой электронной оболочки перекрывают внутреннюю 55 под-оболочку пятой электронной оболочки.

Элемент Количество электронов на Атомное число 1s 2s 3s 4s 4d 4f 5s 2p 3p 4p 3d Рубидий 2 8 18 8 — — 1 37 Стронций 2 8 18 8 — — 2 38

У следующих элементов заполняется 4d подоболочка, значит, они так же, как и элементы от скандия до цинка, являются переходными.

Элемент Количество электронов на Атомное число 1s 2s 3s 4s 4d 4f 5s 2p 3p 4p 3d Иттрий 2 8 18 8 1 — 2 39 Цирконий 2 8 18 8 2 — 2 40 Ниобий 2 8 18 8 4 — 1 41 Молибден 2 8 18 8 5 — 1 42 Технеций 2 8 18 8 5 _ 2 43 Рутений 2 8 18 8 7 — 1 44 Родий 2 8 18 8 8 — 1 45 Палладий 2 8 18 8 10 — — 46 Серебро 2 8 18 8 10 — 1 47 Кадмий 2 8 18 8 10 — 2 48

У следующих шести элементов заполняется 5p подоболочка, они не являются переходными, а соотношение электронов на s и p у них такое же, как и группы элементов от бора до неона.