В рамках общепринятой модели атома электроны распределяются по различным энергетическим уровням, которые можно рассматривать как орбитали вокруг ядра атома. Эти уровни обозначаются главными квантовыми числами (n), где n = 1, 2, 3 и так далее. Каждый уровень может содержать определенное максимальное число электронов, рассчитываемое по формуле 2n².
Рассмотрим три элемента из разных периодов периодической таблицы:
Водород (H) - 1 период (1s):
- На первом энергетическом уровне (n=1) может быть максимум 2 электрона. В водороде 1 электрон.
- На втором (n=2) и третьем (n=3) уровнях электроны отсутствуют.
- Электронное распределение: 1s¹ (1 электрон на 1м уровне).
Кислород (O) - 2 период (1s, 2s, 2p):
- На первом энергетическом уровне (n=1) максимум 2 электрона: 1s².
- На втором уровне (n=2) максимум 8 электронов. Кислород имеет 6 электронов в 2s и 2p: 2s² 2p⁴.
- Электронное распределение: 1s² 2s² 2p⁴ (2 электрона на 1м уровне и 6 электронов на 2м уровне).
Кальций (Ca) - 4 период (1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s):
- На первом уровне (n=1): 2 электрона – 1s².
- На втором уровне (n=2): 8 электронов – 2s² 2p⁶.
- На третьем уровне (n=3): 8 электронов – 3s² 3p⁶.
- Четвертый уровень (n=4) содержит 2 электрона, так как кальций имеет 20 электронов в общей сложности: 4s².
- Электронное распределение: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² (2 электрона на 1м уровне, 8 на 2м и 8 на 3м).
Таким образом, для указанных элементов распределение электронов следующее:
- Водород: 1 электрон на 1-м уровне.
- Кислород: 2 электрона на 1-м и 6 на 2-м.
- Кальций: 2 электрона на 1-м, 8 на 2-м и 8 на 3-м уровнях.