Hlavní strana » FYZIKA MIKROSVĚTA » ATOMOVÁ FYZIKA » Periodická soustava prvků » ***Zaplňování jednotlivých podslupek
« »

***Zaplňování jednotlivých podslupek

Pořadí zaplňování jednotlivých podslupek ukazuje tab. 2, která popisuje celkovou periodicitu výstavby Mendělejevovy periodické soustavy prvků. Uzavřená perioda začíná obsazováním stavu  a končí obsazováním stavu . Přesto i zde při postupném obsazování elektronových konfigurací je nutné ještě udělat menší korekce.

Perioda

Konfigurace

Perioda

Konfigurace

K

1s

O

5s 4d 5p

L

2s 2p

P

6s 4f 5d 6p

M

3s 3p

Q

7s 5f 6d 7p

N

4s 3d 4p

1. tab. 2

Ze schématu periodické tabulky se poněkud vydělují skupiny přechodových prvků, u nichž dochází při výstavbě obalu k doplňování elektronů do podslupek d a f s nižšími n, než má slupka valenční:

1.  -  - obsazují se stavy 3d

2.  -  - obsazuje se posloupnost 4d

3.  -  - obsazuje se podslupka 5d

Z toho vyplývají i vlastnosti prvků, u nichž k uvedeným výjimkám dochází. Chemická reaktivita je dána počtem valenčních elektronů (vnějších elektronů).  Např. prvky, které mají  a u nichž se obsazují dříve stavy 4s než 3d (díky rozdílu energetických hladin těchto stavů), jsou vícevalenční. Rozdíl energií mezi elektrony ze stavu 3d a elektrony valenční slupky je totiž malý. Elektrony proto mohou putovat z jedné slupky do druhé a měnit valenci prvku.

Někdy se stane, že některá z hlubokých vnitřních podslupek zůstává dlouho neobsazena. Skupiny těchto prvků se zařazují do periody formálně na místo jednoho prvku. Jsou to:

1. lanthanidy (vzácné zeminy) - prvky  až  se základní konfigurací vyšších slupek , které postupně doplňují elektrony do podslupky 4f případně i 5d

2. aktinidy - prvky  až  (většina transuranů) se základní konfigurací , doplňující postupně elektrony podslupku 5f případně i 6d

Jednotlivé prvky se pak liší pouze počtem elektronů v této hluboké podslupce, ale valenční podslupku mají stejnou a jsou si chemicky podobné, což znesnadňuje jejich chemickou separaci.

Tyto odchylky a odchylky znázorněné na obr. 45 vznikají v důsledku složitých interakcí mezi elektrony, které nejsou v jednoelektronovém přiblížení dost dobře podchyceny (ale přesto toto přiblížení dává „rozumné“ výsledky). Proto vykazuje reálná posloupnost elektronových konfigurací jisté nepravidelnosti v zaplňování podslupek při rostoucím n ve srovnání s výsledky jednoelektronového přiblížení. Tyto nepravidelnosti jsou ale velmi důležité, neboť vysvětlují známou periodicitu soustavy prvků, tj. fakt, že jednotlivé její periody (bez lanthanidů a aktinidů) obsahují počet prvků uvedený v tab. 1.

Rámcově platí, že energetické stavy se zaplňují vzestupně podle hodnoty součtu  (kde l je číslo podslupky). V případě výskytu dvou stejných součtů se obsazují dříve ty energetické hladiny, které mají menší n.