Perioodilisuse tabeli seos elementide elektronstruktuuriga

Eelmisel tunnil õppisime, et aatom koosneb tuumast ja selle ümber tiirlevatest elektronidest. Aatomi tuumas on kahed elementaarosakesed: prootonid ja neutronid, millest prootonitel on laeng +1, neutronid aga on elektroneutraalsed. Seega aatomituum on positiivselt laetud ja tuumalaeng = aatomnumbri ehk elemendi järjenumbriga perioodilisuse tabelis.

Et aatom on tervikuna neutraalne, siis on aatomis elektrone ja prootoneid ühepalju, seega

tuumalaeng = prootonite arv = elektronide arv = järjenumber

Harjutamiseks täida tabel andmetega perioodilissuse tabelist

Aatomiehituse lihtsustatud mudeli kohaselt liiguvad elektronid ümber aatomituuma ringjoonelistel või elliptilistel orbiitidel nn elektronkihtidel. Ühel ja samal elektronkihil olevate elektronide energia on enam-vähem ühesugune, mistõttu kasutatakse ka mõistet energiatase.

Ühel elektronkihil liikuvate elektronide kohta kasutatakse veel terminit elektronpilv, sest tohutu kiirusega ümber tuuma tiirlev ja seejuures pöörlev elektron näib pilvena, millesse jaotub tema laeng.

Eelnevat kokku võttes võime öelda, et elektronkate koosneb elektronkihtidest. Neid tähistatakse aatomi tuuma poolt lugedes suurte tähtedega: K (esimene kiht), L (teine kiht), M, N, O, P ja Q (seitsmes kiht).

Igal elektronkihil võib maksimaalselt olla teatud arv elektrone. Näiteks K kihil võib olla vaid 2 elektroni, L-kihil kuni 8 elektroni, M-kihil kuni 18 elektroni jne. Esimesel neljal kihil saame arvutada maksimaalse elektronide arvu kihtidel valemi järgi 2n², milles n on elektronkihi järjekorra number.

Järgmisel lehel vaatame, kas meil õnnestub koostada erinevate elementide aatomite ehituse skeeme perioodilisuse tabeli järgi.