Периодическое изменение свойств химических элементов с точки зрения строения атомов можно объяснить так. Возрастание положительного заряда атомных ядер приводит к возрастанию числа электронов в атоме. Число электронов равно заряду ядра атома. Электроны же располагаются в атоме не как угодно, а по электронным слоям. Каждый электронный слой имеет определенное число электронов. По мере заполнения одного слоя начинает заполняться следующий. А поскольку от числа электронов на внешнем слое в основном зависят свойства элементов, то и свойства периодически повторяются. В качестве примера можно рассмотреть накопление электронов на внешнем электронном слое атомов второго и третьего периодов. Каждый из периодов начинается с элементов, атомы которых на внешнем слое имеют один валентный электрон (литий. натрий) . Вследствие легкой отдачи этих электронов элементы проявляют сходные свойства и называются щелочными металлами. В конце этих периодов находятся галогены, имеющие семь электронов на внешнем слое атомов, и инертные газы, у которых внешний слой завершен и содержит восемь электронов. Таким образом, в каждом периоде с возрастанием заряда ядра металлические свойства элементов постепенно ослабевают, усиливаются неметаллические. Накопление восьми электронов на внешнем слое (инертные газы) и появление еще одного электрона у следующего атома приводит к резкому скачку в свойствах элементов и началу нового периода.
У фтора макс. СО равна 0 (свободное состояние F₂), у кислорода +2 (фторид кислорода OF₂, в котором окислитель - фтор, а кислород - восстановитель, редкий и единственный случай)
Во всех соединениях фтор проявляет степень окисления -1 (валентность I), кислород - в большинстве -2 (валентность II), что не соответствует номерам их группы.
Если посмотреть на их конфигурации:
F(+9) 1s²2s²2p⁵
O(+8) 1s²2s²2p⁴,
то по логике периодической системы их максимальные валентности должны быть равны VII и VI соответственно, но это не так. Это связано с тем, что у этих двух элементов имеется всего лишь два энергетических уровня, их атомы не могут находиться в возбужденном состоянии, как например сера 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ (валентность II), 1s²2s²2p⁶3s²3p³3d¹ (валентность IV), 1s²2s²2p⁶3s¹3p³3d² (валентность VI) - у серы есть дополнительный подуровень 3d, d-орбиталь, куда могут размещаться электроны при возбуждении атома, у кислорода и фтора 2 максимальных уровня и нет подуровней вместить электроны.
Если что возбужденное состояние атома - увеличение его валентности, когда электроны размещаются свободнее и на более дальних от ядра подуровнях (орбиталях). От этого же зависит валентность (и степень окисления) в соединениях.
В качестве примера можно рассмотреть накопление электронов на внешнем электронном слое атомов второго и третьего периодов. Каждый из периодов начинается с элементов, атомы которых на внешнем слое имеют один валентный электрон (литий. натрий) . Вследствие легкой отдачи этих электронов элементы проявляют сходные свойства и называются щелочными металлами.
В конце этих периодов находятся галогены, имеющие семь электронов на внешнем слое атомов, и инертные газы, у которых внешний слой завершен и содержит восемь электронов.
Таким образом, в каждом периоде с возрастанием заряда ядра металлические свойства элементов постепенно ослабевают, усиливаются неметаллические. Накопление восьми электронов на внешнем слое (инертные газы) и появление еще одного электрона у следующего атома приводит к резкому скачку в свойствах элементов и началу нового периода.
У фтора макс. СО равна 0 (свободное состояние F₂), у кислорода +2 (фторид кислорода OF₂, в котором окислитель - фтор, а кислород - восстановитель, редкий и единственный случай)
Во всех соединениях фтор проявляет степень окисления -1 (валентность I), кислород - в большинстве -2 (валентность II), что не соответствует номерам их группы.
Если посмотреть на их конфигурации:
F(+9) 1s²2s²2p⁵
O(+8) 1s²2s²2p⁴,
то по логике периодической системы их максимальные валентности должны быть равны VII и VI соответственно, но это не так. Это связано с тем, что у этих двух элементов имеется всего лишь два энергетических уровня, их атомы не могут находиться в возбужденном состоянии, как например сера 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ (валентность II), 1s²2s²2p⁶3s²3p³3d¹ (валентность IV), 1s²2s²2p⁶3s¹3p³3d² (валентность VI) - у серы есть дополнительный подуровень 3d, d-орбиталь, куда могут размещаться электроны при возбуждении атома, у кислорода и фтора 2 максимальных уровня и нет подуровней вместить электроны.
Если что возбужденное состояние атома - увеличение его валентности, когда электроны размещаются свободнее и на более дальних от ядра подуровнях (орбиталях). От этого же зависит валентность (и степень окисления) в соединениях.