Хімія. 10 клас

Першы элемент трэцяга перыяду — натрый. Яго электронная канфігурацыя:

Na: …3s¹

Як бачна, канфігурацыя знешняга электроннага слоя натрыю паўтарае такую для літыю — у атамах абодвух элементаў на знешнім слоі маецца адзін s-электрон, які атам лёгка аддае пры ўтварэнні злучэнняў. Літый і натрый адносяцца да сямейства шчолачных металаў. Так як канфігурацыя знешняга электроннага слоя натрыю і літыю аднолькавая, то хімічныя ўласцівасці гэтых металаў шмат у чым падобныя. Формулы электронных канфігурацый атамаў шчолачных металаў могуць быць выражаны ў агульным выглядзе: ... ns¹ (дзе n = 2 для літыю, n = 3 для натрыю і г. д.). На прыкладзе літыю і натрыю відаць, што з павелічэннем зараду ядраў атамаў электронныя канфігурацыі знешняга энергетычнага ўзроўню перыядычна паўтараюцца, таму перыядычна паўтараюцца ўласцівасці хімічных элементаў.

Наступны элемент № 12 — магній. Яго электронная канфігурацыя:

Mg: …3s²

Падобна берылію, магній — метал, які праяўляе ў злучэннях ступень акіслення +2. Але паколькі валентныя электроны магнію знаходзяцца на трэцім энергетычным узроўні і размяшчаюцца далей ад ядра, чым валентныя электроны берылію, металічныя ўласцівасці магнію выяўлены мацней, чым у берылію. Гэта адбіваецца і на характары злучэнняў. Калі аксід і гідраксід берылію праяўляюць амфатэрныя ўласцівасці, MgO з’яўляецца асноўным аксідам, а Mg(OH)₂ — асновай.

Элемент № 13 — алюміній. Al: ... 3s²3p¹. Алюміній таксама, як і бор, праяўляе ў злучэннях ступень акіслення +3, але, у адрозненні ад апошняга, з’яўляецца металам. Аксід алюмінію Al₂O₃ і гідраксід алюмінію Al(OH)₃ амфатэрныя.

Электронная канфігурацыя знешняга слоя элемента № 14 крэмнію паўтарае такую для вугляроду:

Si: ... 3s²3p²

Крэмній — неметал. Яго аксід SiO₂ з’яўляецца кіслотным аксідам, а гідраксід H₂SiO₃ — кіслатой.

Элемент № 15 фосфар мае такую ж электронную канфігурацыю знешняга электроннага слоя, як і азот. Але ў адрозненне ад атама азоту, атам фосфару, дзякуючы наяўнасці на знешнім энергетычным узроўні 3d-арбіталей, можа лёгка пераходзіць ва ўзбуджаны стан, у якім маецца пяць няспараных электронаў:

Р: …3s²3p³ P*: …3s¹3p³3d¹

Валентнасць фосфару можа быць роўнай III і V. Валентнасць III фосфар праяўляе ў кіслотным аксідзе Р₂О₃. Валентнасць V — у кіслотным аксідзе Р₂О₅ і фосфарнай кіслаце Н₃РО₄.

Элементы, якія могуць праяўляць розныя валентнасці, называюцца полівалентнымі.

Элемент № 16 — сера. Электронная канфігурацыя серы:

S: …3s²3p⁴

Як і атам фосфару, дзякуючы наяўнасці d-арбіталей атам серы можа лёгка пераходзіць ва ўзбуджаныя станы:

S: …3s²3p⁴ S*: …3s²3p³3d¹ S**: …3s¹3p³3d²

У асноўным стане ў атама серы маюцца два няспараныя электроны, таму сера можа праяўляць валентнасць II (напрыклад, у серавадародзе H₂S). У першым узбуджаным стане ў атама серы маюцца чатыры няспараныя электроны, такім чынам, сера можа праяўляць валентнасць IV (SO₂, Н₂SO₃). Другі ўзбуджаны стан атама серы характарызуецца наяўнасцю шасці няспараных электронаў. Прыклады злучэнняў, у якіх валентнасць серы роўная VI: SO₃, серная кіслата H₂SO₄.

Наступным элементам з’яўляецца хлор. Атамны нумар — 17, электронная канфігурацыя:

Cl: …3s²3p⁵

У асноўным стане ў атама хлору, як і ў яго электроннага аналага фтору, маецца адзін няспараны электрон. Прыклады злучэнняў, у якіх хлор аднавалентны: простае рэчыва Cl₂, хлоравадарод HCl. Але дзякуючы наяўнасці d-арбіталей на трэцім энергетычным узроўні атам хлору, як і атамы фосфару і серы, можа лёгка пераходзіць ва ўзбуджаныя станы:

Cl: …3s²3p⁵ Cl*: …3s²3p⁴3d¹ Cl**: …3s²3p³3d² Cl***: …3s¹3p³3d³

Таму хлор можа праяўляць у злучэннях валентнасці I, III, V, VII. Прыклады злучэнняў, дзе валентнасць хлору III, V і VII:

Завяршаецца фарміраванне 3s- і 3p-падузроўняў у элемента № 18 — аргону.

Ar: … 3s²3p⁶

Васьміэлектронная абалонка аргону такая ўстойлівая, што, нягледзячы на наяўнасць 3d-арбіталей, яго атамы не прымаюць удзелу ва ўтварэнні хімічных сувязей, і аргон — інэртны газ.