Budowa atomu: powłoki i podpowłoki elektronowe

1.Powłoka elektronowa

Obszar wokół jądra, w którym znajdują się elektrony o zbliżonej energii. Powłoki oznacza się numerami lub literami: $K$, $L$, $M$, $N$ odpowiadają kolejno $n=1,2,3,4$. Im dalsza powłoka od jądra, tym zwykle wyższa energia elektronów.

2.Podpowłoka elektronowa

Część powłoki obejmująca elektrony o bardziej zbliżonej energii. W chemii szkolnej najczęściej spotyka się podpowłoki $s$ i $p$. Rozmieszczenie elektronów na podpowłokach zapisuje się w konfiguracji elektronowej.

3.Konfiguracja elektronowa

Sposób rozmieszczenia elektronów atomu na powłokach i podpowłokach, np. dla tlenu: $1s^2 2s^2 2p^4$. Konfiguracja pozwala przewidywać liczbę elektronów walencyjnych, położenie pierwiastka w układzie okresowym i jego właściwości chemiczne.

4.Elektrony walencyjne

Elektrony znajdujące się na zewnętrznej powłoce atomu. To one przede wszystkim biorą udział w tworzeniu wiązań chemicznych i decydują o reaktywności pierwiastka. W pierwiastkach bloku $s$ i $p$ ich liczba wiąże się z numerem grupy.

5.Powłoka walencyjna

Najbardziej zewnętrzna obsadzona powłoka elektronowa w atomie. Jej numer zwykle odpowiada numerowi okresu pierwiastka w układzie okresowym. Na tej powłoce znajdują się elektrony walencyjne.

6.Blok $s$

Część układu okresowego obejmująca pierwiastki, których elektrony walencyjne zajmują podpowłokę $s$. Należą tu pierwiastki grup $1$ i $2$ oraz hel, mimo że znajduje się w grupie $18$.

7.Blok $p$

Część układu okresowego obejmująca pierwiastki, w których atomach elektrony o najwyższej energii zajmują podpowłokę $p$ (konfiguracja kończy się na $np$). Są to pierwiastki grup od $13$ do $18$ z wyjątkiem helu. Wiele niemetali i gazów szlachetnych należy właśnie do tego bloku.

8.Promień atomowy

Umowna miara wielkości atomu. W okresie zwykle maleje z lewej do prawej, ponieważ rośnie ładunek jądra przy tej samej liczbie powłok. W grupie zwykle rośnie ku dołowi, bo przybywa powłok elektronowych.

9.Energia jonizacji

Energia potrzebna do oderwania elektronu od atomu w stanie gazowym. W okresie zwykle rośnie z lewej do prawej, bo elektrony są silniej przyciągane przez jądro. W grupie zwykle maleje ku dołowi, gdyż zewnętrzny elektron jest dalej od jądra.

10.Zasada obsadzania podpowłok

Elektrony zajmują najpierw miejsca o niższej energii, a dopiero potem wyższej. Dla pierwiastków do $Z=20$ szkolna kolejność obsadzania to: $1s$, $2s$, $2p$, $3s$, $3p$, $4s$. Dzięki temu można poprawnie zapisać konfiguracje np. sodu czy wapnia.