Проверьте свои знания 1. Дайте определения электронной оболочки атома и энергетического уровня (электронного слоя). 2. Каков порядок заполнения электронных слоёв у атомов элементов № 1-20 в таблице Д. И. Менделеева? 3. Какие энергетические уровни атома называют завершёнными? Как рассчитать максимальное число электронов, которые может вместить п-ный энергетический уровень? 4. Объясните причину сходства свойств элементов VA-группы. Запишите формулы высших оксидов и летучих водородных соединений элементов этой группы.

1. Определение электронной оболочки и энергетического уровня:

• Электронная оболочка атома — это совокупность всех электронов в атоме, расположенных вокруг ядра. Она состоит из электронных слоев (энергетических уровней), каждый из которых может содержать определенное количество электронов.
• Энергетический уровень (электронный слой) — это область пространства вокруг ядра атома, где электроны с близкой энергией имеют наибольшую вероятность нахождения. Энергетические уровни нумеруются от 1 (ближайший к ядру) и далее.

2. Порядок заполнения электронных слоёв для элементов № 1-20:

Заполнение электронных слоёв происходит в соответствии с принципом наименьшей энергии, правилом Клечковского и принципом Паули.

1. Первый слой (n=1) заполняется первым. Он может вместить максимум 2 электрона.
2. Второй слой (n=2) начинает заполняться после заполнения первого слоя. Он может вместить максимум 8 электронов.
3. Третий слой (n=3) начинает заполняться после заполнения второго слоя. Для элементов с номерами 1-20 он заполняется не полностью (максимум 8 электронов).
4. Четвертый слой (n=4) у элементов №19 (калий) и №20 (кальций) содержит 1 и 2 электрона соответственно.

3. Завершённые энергетические уровни и расчёт максимального числа электронов:

Энергетические уровни атома называют завершёнными, если они содержат максимальное количество электронов, которое может вместить данный уровень.

Максимальное число электронов, которое может вместить n-ный энергетический уровень, рассчитывается по формуле:

$$N = 2n^2$$

где N – максимальное число электронов, n – номер энергетического уровня.

4. Сходство свойств элементов VA-группы и формулы соединений:

Сходство свойств элементов VA-группы (азот, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут) обусловлено одинаковым числом электронов на внешнем энергетическом уровне (5 электронов). Это определяет их валентность и способность образовывать сходные по составу соединения.

Формулы высших оксидов:

• Азот: $$N_2O_5$$
• Фосфор: $$P_2O_5$$
• Мышьяк: $$As_2O_5$$
• Сурьма: $$Sb_2O_5$$
• Висмут: $$Bi_2O_5$$

Формулы летучих водородных соединений:

• Азот: $$NH_3$$
• Фосфор: $$PH_3$$
• Мышьяк: $$AsH_3$$
• Сурьма: $$SbH_3$$
• Висмут: $$BiH_3$$