Номер 5, страница 60 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

Решение

Количество элементов в любом периоде Периодической системы определяется строением электронных оболочек атомов. В частности, оно равно максимальному числу электронов, которое может поместиться на внешнем энергетическом уровне, заполняемом у элементов данного периода. Номер периода соответствует главному квантовому числу ($n$) этого внешнего уровня.

Почему в 1-м периоде содержится только два элемента

Элементы 1-го периода имеют один электронный слой ($n=1$). Согласно принципам квантовой механики, на первом энергетическом уровне существует только один подуровень — 1s-подуровень. Он состоит из одной сферической s-орбитали. В соответствии с принципом запрета Паули, на одной орбитали может находиться не более двух электронов (с противоположными спинами).

Таким образом, максимальная ёмкость первого энергетического уровня составляет 2 электрона. Это и определяет, что в 1-м периоде может быть только два элемента:

1. Водород (H), у которого один электрон на 1s-орбитали (электронная конфигурация $1s^1$).

2. Гелий (He), у которого два электрона на 1s-орбитали (электронная конфигурация $1s^2$).

На гелии первый электронный слой полностью заполнен, и период завершается.

Почему во 2-м периоде содержится восемь элементов

У элементов 2-го периода электроны заполняют второй энергетический уровень ($n=2$). Этот уровень имеет более сложное строение и состоит из двух подуровней: 2s и 2p.

- 2s-подуровень содержит одну s-орбиталь, которая может вместить 2 электрона.

- 2p-подуровень содержит три p-орбитали, каждая из которых вмещает по 2 электрона, что в сумме составляет $3 \times 2 = 6$ электронов.

Следовательно, общая максимальная ёмкость второго энергетического уровня равна сумме ёмкостей его подуровней: $2 \text{ электрона (с 2s)} + 6 \text{ электронов (с 2p)} = 8$ электронов.

Именно поэтому во 2-м периоде располагаются восемь химических элементов. У них последовательно заполняются 2s- и 2p-подуровни: от лития (Li) с конфигурацией $[He]2s^1$ до неона (Ne) с полностью завершенным внешним слоем $[He]2s^22p^6$.

Ответ: Количество элементов в периоде равно максимальному числу электронов на соответствующем внешнем энергетическом уровне. Первый уровень ($n=1$) может вместить максимум 2 электрона (на единственном 1s-подуровне), поэтому в 1-м периоде 2 элемента. Второй уровень ($n=2$) может вместить максимум 8 электронов (2 на 2s-подуровне и 6 на 2p-подуровне), поэтому во 2-м периоде 8 элементов.