осем електрона. Електронната обвивка на атома. Въпроси и задачи

Открихме, че сърцето на атома е неговото ядро. Има електрони около него. Те не могат да бъдат неподвижни, тъй като веднага биха паднали върху ядрото.

В началото на ХХв. Възприет е планетарният модел на структурата на атома, според който електроните се движат около много малко положително ядро, точно както планетите се въртят около Слънцето. Допълнителни изследвания показват, че структурата на атома е много по-сложна. Проблемът за структурата на атома остава актуален за съвременната наука.

Елементарни частици, атом, молекула - всичко това са обекти на микросвета, който не се наблюдава от нас. Той има различни закони от тези в макрокосмоса, чиито обекти можем да наблюдаваме както директно, така и с помощта на инструменти (микроскоп, телескоп и др.). Следователно, обсъждайки по-нататък структурата на електронните обвивки на атомите, ще разберем, че създаваме собствено представяне (модел), което до голяма степен съответства на съвременните възгледи, въпреки че не е точно същото като това на химика. Нашият модел е опростен.

Електроните, движещи се около ядрото на атома, заедно образуват неговата електронна обвивка. Броят на електроните в обвивката на атома е равен, както вече знаете, на броя на протоните в ядрото на атома, той съответства на поредния или атомния номер на елемента в таблицата на Д. И. Менделеев. И така, електронната обвивка на водороден атом се състои от един електрон, хлор - седемнадесет, злато - седемдесет и девет.

Как се движат електроните? Хаотично, като мушици около горяща крушка? Или в определен ред? Оказва се, че в определен ред.

Електроните в атома се различават по своята енергия. Както показват експериментите, някои от тях се привличат към ядрото по-силно, други - по-слабо. главната причинаТова се крие в различното отстраняване на електрони от ядрото на атома. Колкото по-близо са електроните до ядрото, толкова по-силно са свързани с него и толкова по-трудно е да ги извадите от електронната обвивка, но колкото по-далече са от ядрата, толкова по-лесно е да ги откъснете. Очевидно е, че с увеличаване на разстоянието от ядрото на атома енергийният запас на електрона (E) се увеличава (фиг. 38).

Ориз. 38.
Максималният брой електрони в енергийното ниво

Електроните, движещи се в близост до ядрото, сякаш блокират (екранират) ядрото от други електрони, които се привличат към ядрото по-слабо и се движат на по-голямо разстояние от него. Ето как се образуват електронни слоеве в електронната обвивка на атома. Всеки електронен слой се състои от електрони с подобни енергийни стойности,

Следователно електронните слоеве се наричат още енергийни нива. Освен това ще кажем така: "Електронът е на определено енергийно ниво."

Броят на енергийните нива, запълнени с електрони в атома, е равен на номера на периода в таблицата на Д. И. Менделеев, в който се намира химичният елемент. Това означава, че електронната обвивка на атомите от 1-ви период съдържа едно енергийно ниво, 2-ри период - две, 3-ти - три и т.н. Например в атома на азота той се състои от две енергийни нива, а в атома на магнезия - от три:

Максималният (най-големият) брой електрони в енергийното ниво може да се определи по формулата: 2n 2, където n е номерът на нивото. Следователно първото енергийно ниво е запълнено, когато върху него има два електрона (2 × 1 2 = 2); вторият - в присъствието на осем електрона (2 × 2 2 \u003d 8); третият - осемнадесет (2 × 3 2 \u003d 18) и т.н. В хода на химията от 8-9 клас ще разгледаме елементи само от първите три периода, следователно няма да се срещнем със завършеното трето енергийно ниво в атоми.

Броят на електроните във външното енергийно ниво на електронната обвивка на атома за химически елементиглавни подгрупи е равен на номера на групата.

Сега можем да съставим диаграми на структурата на електронните обвивки на атомите, ръководени от плана:

дефинирам общ бройелектрони върху обвивката според серийния номер на елемента;
определяне на броя на енергийните нива, запълнени с електрони в електронната обвивка, по номера на периода;
определете броя на електроните на всяко енергийно ниво (на 1-во - не повече от два; на 2-ро - не повече от осем; на външно ниво броят на електроните е равен на номера на групата - за елементи от основните подгрупи ).

Ядрото на водороден атом има заряд +1, т.е. съдържа само един протон, съответно само един електрон на едно енергийно ниво:

Това се записва с помощта на електронната формула, както следва:

Следващият елемент от 1-ви период е хелият. Ядрото на атома на хелия има заряд +2. Той вече има два електрона на първо енергийно ниво:

На първото енергийно ниво могат да се поберат само два електрона и не повече - то е напълно завършено. Ето защо 1-вият период на таблицата на Д. И. Менделеев се състои от два елемента.

Литиевият атом, елемент от 2-ри период, има друго енергийно ниво, към което третият електрон ще „отиде“:

В берилиевия атом още един електрон "влиза" във второто ниво:

Борният атом има три електрона на външното ниво, а въглеродният атом има четири електрона... флуорният атом има седем електрона, неоновият атом има осем електрона:

Второто ниво може да побере само осем електрона и следователно е пълно за неона.

Натриевият атом, елемент от 3-тия период, има трето енергийно ниво (обърнете внимание, че атомът от 3-тия период съдържа три енергийни нива!) и има един електрон:

Моля, обърнете внимание: натрият е елемент от група I, той има един електрон на външно енергийно ниво!

Очевидно няма да е трудно да се напише структурата на енергийните нива за серния атом, VIA елемента от група 3 на 3-ти период:

Завършва 3-тия период аргон:

Атомите на елементите от 4-ти период, разбира се, имат четвърто ниво, в което калиевият атом има един електрон, а калциевият атом има два електрона.

Сега, след като се запознахме с опростените идеи за структурата на атомите на елементите от 1-ви и 2-ри периоди на периодичната система на Д. И. Менделеев, можем да направим уточнения, които ни доближават до по-правилен поглед върху структурата на атома.

Да започнем с една аналогия. Както бързо движеща се игла на шевна машина, пробивайки плат, бродира модел върху него, така и електрон, движещ се неизмеримо по-бързо в пространството около атомното ядро, „бродира“, само че не плосък, а триизмерен модел на електронен облак. Тъй като скоростта на електрона е стотици хиляди пъти по-голяма от скоростта на шевната игла, те говорят за вероятността да се намери електрон на определено място в космоса. Да приемем, че сме успели, както при спортен фотофиниш, да установим позицията на електрон на някое място близо до ядрото и да отбележим тази позиция с точка. Ако такъв „фотофиниш“ се направи стотици, хиляди пъти, тогава ще се получи модел на електронен облак.

Понякога електронните облаци се наричат орбитали. Ние ще направим същото. В зависимост от енергията електронните облаци или орбиталите се различават по размер. Ясно е, че колкото по-малък е енергийният запас на електрона, толкова по-силно той се привлича от ядрото и толкова по-малка е неговата орбитала.

Електронните облаци (орбитали) могат да имат различни форми. Всяко енергийно ниво в атома започва с s-орбитала, която има сферична форма. На второто и следващите нива след една s-орбитала се появяват p-орбитали с форма на дъмбел (фиг. 39). Има три такива орбитали. Всяка орбитала е заета от не повече от два електрона. Следователно на s-орбиталата може да има само две от тях, а на три p-орбитали - шест.

Ориз. 39.
Форми на s- и p-орбитали (електронни облаци)

Като използваме арабски цифри за нивото и обозначаваме орбиталите с буквите s и p и броя на електроните в дадена орбитала с арабска цифра в горния десен ъгъл над буквата, можем да представим структурата на атомите с по-пълна електронни формули.

Нека запишем електронните формули на атомите от 1-ви и 2-ри периоди:

Ако елементите имат външни енергийни нива, сходни по структура, тогава свойствата на тези елементи са подобни. Например аргонът и неонът съдържат осем електрона на външното ниво и следователно са инертни, тоест почти не влизат в химична реакция. В свободната си форма аргонът и неонът са газове, чиито молекули са едноатомни. Атомите на лития, натрия и калия съдържат по един електрон на външно ниво и имат сходни свойства, поради което са поставени в една и съща група на периодичната таблица на Д. И. Менделеев.

Нека направим обобщение: една и съща структура на външни енергийни нива периодично се повтаря, следователно свойствата на химичните елементи се повтарят периодично. Този модел е отразен в името на Периодичната система от химични елементи на Д. И. Менделеев.

Ключови думи и фрази

Електроните в атомите са разположени на енергийни нива.
Първото енергийно ниво може да съдържа само два електрона, второто - осем. Такива нива се наричат пълни.
Броят на запълнените енергийни нива е равен на номера на периода, в който се намира елементът.
Броят на електроните на външното ниво на атома на даден химичен елемент е равен на номера на неговата група (за елементи от главните подгрупи).
Свойствата на химичните елементи се повтарят периодично, тъй като структурата на външните енергийни нива на техните атоми периодично се повтаря.

Работа с компютър

Вижте електронното приложение. Проучете материала от урока и изпълнете предложените задачи.
Потърсете в интернет имейл адреси, които могат да служат като допълнителни източници, които разкриват съдържанието на ключовите думи и фрази на параграфа. Предложете на учителя своята помощ при подготовката на нов урок - направете съобщение на ключови думии фрази в следващия параграф.

Въпроси и задачи

Атомът е най-малката частица материя, състояща се от ядро и електрони. Структурата на електронните обвивки на атомите се определя от позицията на елемента в периодичната система на химичните елементи на Д. И. Менделеев.

Електрон и електронна обвивка на атома

Атомът, който обикновено е неутрален, се състои от положително заредено ядро и отрицателно заредена електронна обвивка (електронен облак), докато общите положителни и отрицателни заряди са равни по абсолютна стойност. При изчисляване на отн атомна масамасата на електроните не се взема предвид, тъй като е незначителна и 1840 пъти по-малка от масата на протон или неутрон.

Ориз. 1. Атом.

Електронът е напълно уникална частица, която има двойна природа: притежава свойствата както на вълна, така и на частица. Те непрекъснато се движат около ядрото.

Пространството около ядрото, където вероятността за намиране на електрон е най-вероятна, се нарича електронна орбитала или електронен облак. Това пространство има специфична форма, която се обозначава с буквите s-, p-, d- и f-. S-електронната орбитала има сферична форма, p-орбиталата има формата на дъмбел или осмица, формите на d- и f-орбиталите са много по-сложни.

Ориз. 2. Форми на електронните орбитали.

Около ядрото електроните са разположени върху електронни слоеве. Всеки слой се характеризира със своето разстояние от ядрото и своята енергия, поради което електронните слоеве често се наричат електронни енергийни нива. Колкото по-близо е нивото до ядрото, толкова по-ниска е енергията на електроните в него. Един елемент се различава от друг по броя на протоните в ядрото на атома и съответно по броя на електроните. Следователно броят на електроните в електронната обвивка на неутрален атом е равен на броя на протоните, съдържащи се в ядрото на този атом. Всеки следващ елемент има още един протон в ядрото и още един електрон в електронната обвивка.

Нововлезлият електрон заема орбиталата с най-ниска енергия. Въпреки това, максималният брой електрони на ниво се определя от формулата:

където N е максималният брой електрони и n е номерът на енергийното ниво.

Първото ниво може да има само 2 електрона, второто - 8 електрона, третото - 18 електрона, а четвъртото ниво - 32 електрона. Външното ниво на атома не може да съдържа повече от 8 електрона: веднага щом броят на електроните достигне 8, следващото ниво, по-отдалечено от ядрото, започва да се запълва.

Структурата на електронните обвивки на атомите

Всеки елемент е в определен период. Периодът е хоризонтален набор от елементи, подредени във възходящ ред на заряда на ядрата на техните атоми, който започва с алкален метал и завършва с инертен газ. Първите три периода в таблицата са малки, а следващите, като се започне от четвърти период- големи, състоят се от два реда. Номерът на периода, в който се намира елементът, има физическо значение. Това означава колко електронни енергийни нива има в атом на всеки елемент от даден период. И така, елементът хлор Cl е в период 3, тоест неговата електронна обвивка има три електронни слоя. Хлорът е в VII група на таблицата, а в главната подгрупа. Основната подгрупа е колоната във всяка група, която започва с периоди 1 или 2.

По този начин състоянието на електронните обвивки на хлорния атом е следното: поредният номер на хлорния елемент е 17, което означава, че атомът има 17 протона в ядрото и 17 електрона в електронната обвивка. На ниво 1 може да има само 2 електрона, на ниво 3 - 7 електрона, тъй като хлорът е в основната подгрупа на група VII. Тогава на 2-ро ниво е: 17-2-7=8 електрона.

Изключителният датски физик Нилс Бор (фиг. 1) предполага, че електроните в атома могат да се движат не по произволни, а по строго определени орбити.

Електроните в атома се различават по своята енергия. Както показват експериментите, някои от тях се привличат към ядрото по-силно, други - по-слабо. Основната причина за това е различното отстраняване на електрони от ядрото на атома. Колкото по-близо са електроните до ядрото, толкова по-силно са свързани с него и толкова по-трудно е да бъдат извадени от електронната обвивка. Така, с увеличаване на разстоянието от ядрото на атома, енергията на електрона се увеличава.

Всеки електронен слой се състои от електрони с близки енергийни стойности; Следователно електронните слоеве се наричат още енергийни нива.

Ядрото е разположено в центъра на атома на всеки елемент, а електроните, които образуват електронната обвивка, са разположени около ядрото на слоеве.

Броят на електронните слоеве в един атом на даден елемент е равен на номера на периода, в който се намира елементът.

Например, натрият Na е елемент от 3-ти период, което означава, че неговата електронна обвивка включва 3 енергийни нива. В атома на брома Br има 4 енергийни нива, тъй като бромът се намира в 4-ия период (фиг. 2).

Модел на натриев атом: Модел на атом на бром:

Максималният брой електрони в едно енергийно ниво се изчислява по формулата: 2n 2 , където n е номерът на енергийното ниво.

По този начин максималният брой електрони на:

3-ти слой - 18 и т.н.

За елементите от основните подгрупи номерът на групата, към която принадлежи елементът, е равен на броя на външните електрони на атома.

Външните електрони се наричат последен електронен слой.

Например в атом на натрий има 1 външен електрон (тъй като е елемент от IA подгрупа). Бромният атом има 7 електрона в последния електронен слой (това е елемент от VIIA подгрупа).

Структурата на електронните обвивки на елементи от 1-3 периода

Във водородния атом ядреният заряд е +1 и този заряд се неутрализира от един електрон (фиг. 3).

Следващият елемент след водорода е хелият, също елемент от 1-ви период. Следователно в атома на хелия има 1 енергийно ниво, на което са разположени два електрона (фиг. 4). Това е максималният възможен брой електрони за първото енергийно ниво.

Елемент #3 е литий. В атома на лития има 2 електронни слоя, тъй като това е елемент от 2-ри период. На 1-ви слой в атома на лития има 2 електрона (този слой е завършен), а на 2-ри слой - 1 електрон. Атомът на берилия има 1 електрон повече от атома на лития (фиг. 5).

По същия начин е възможно да се изобразят схемите на структурата на атомите на останалите елементи от втория период (фиг. 6).

В атома на последния елемент от втория период - неон - последното енергийно ниво е завършено (има 8 електрона, което съответства на максималната стойност за 2-ри слой). Неонът е инертен газ, който не влиза в химични реакции, следователно неговата електронна обвивка е много стабилна.

американски химик Гилбърт Луисе дал обяснение и е изложил октетно правило, според което осемелектронният слой е стабилен(с изключение на 1 слой: тъй като може да съдържа не повече от 2 електрона, двуелектронното състояние ще бъде стабилно за него).

Неонът е последван от елемент от 3-ти период - натрий. В натриевия атом има 3 електронни слоя, върху които са разположени 11 електрона (фиг. 7).

Ориз. 7. Схема на структурата на натриевия атом

Натрият е в група 1, неговата валентност в съединенията е I, като тази на лития. Това се дължи на факта, че има 1 електрон на външния електронен слой на натриевите и литиевите атоми.

Свойствата на елементите периодично се повтарят, тъй като атомите на елементите периодично повтарят броя на електроните във външния електронен слой.

Структурата на атомите на останалите елементи от третия период може да бъде представена по аналогия със структурата на атомите на елементите от 2-ри период.

Структурата на електронните обвивки на елементите 4 периода

Четвъртият период включва 18 елемента, сред които има елементи както от главната (А), така и от второстепенните (В) подгрупи. Характеристика на структурата на атомите на елементите на страничните подгрупи е, че те последователно запълват пред-външните (вътрешни), а не външните електронни слоеве.

Четвъртият период започва с калий. калий - алкален метал, който в съединенията проявява валентност I. Това е в пълно съгласие със следната структура на неговия атом. Като елемент от 4-ти период калиевият атом има 4 електронни слоя. Последният (четвърти) електронен слой на калия има 1 електрон, общият брой електрони в един калиев атом е 19 (поредният номер на този елемент) (фиг. 8).

Ориз. 8. Схема на структурата на калиевия атом

Калцият следва калия. Калциевият атом на външния електронен слой ще има 2 електрона, като берилий и магнезий (те също са елементи от подгрупа II A).

Следващият елемент след калция е скандият. Това е елемент от вторичната (B) подгрупа. Всички елементи от второстепенните подгрупи са метали. Характеристика на структурата на техните атоми е наличието на не повече от 2 електрона на последния електронен слой, т.е. последователно запълнен с електрони ще бъде предпоследният електронен слой.

И така, за скандий можем да си представим следния модел на структурата на атома (фиг. 9):

Ориз. 9. Схема на структурата на атома на скандия

Такова разпределение на електроните е възможно, тъй като максимално допустимият брой електрони на третия слой е 18, т.е. осем електрона на третия слой е стабилно, но не пълно състояние на слоя.

В десет елемента от вторичните подгрупи на 4-ия период от скандий до цинк последователно се запълва третият електронен слой.

Схемата на структурата на цинковия атом може да бъде представена по следния начин: на външния електронен слой - два електрона, на предвъншния слой - 18 (фиг. 10).

Ориз. 10. Схема на структурата на цинковия атом

Елементите след цинка принадлежат към елементите на основната подгрупа: галий, германий и др. до криптон. В атомите на тези елементи последователно се запълва 4-ти (т.е. външен) електронен слой. В атом на инертен газ криптон ще има октет на външната обвивка, т.е. стабилно състояние.

Обобщаване на урока

В този урок научихте как е устроена електронната обвивка на атома и как да обясните явлението периодичност. Запознахме се с моделите на структурата на електронните обвивки на атомите, с помощта на които могат да се предсказват и обясняват свойствата на химичните елементи и техните съединения.

Библиография

Оржековски П.А. Химия: 8. клас: учебник за общообразовател. инст. / П.А. Оржековски, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. - М.: Астрел, 2013. (§44)
Рудзитис Г.Е. Химия: неорган. химия. Орган. химия: учебник. за 9 клетки. / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фелдман. - М .: Просвещение, АО "Московски учебници", 2009 г. (§37)
Хомченко И.Д. Сборник от задачи и упражнения по химия за гимназия. - М.: РИА "Нова вълна": Издател Умеренков, 2008. (стр. 37-38)
Енциклопедия за деца. Том 17. Химия / Глава. изд. В.А. Володин, водещ. научен изд. И. Леенсън. - М.: Аванта +, 2003. (стр. 38-41)

Chem.msu.su().
Dic.academic.ru ().
Krugosvet.ru ().

Домашна работа

с. 250 No 2-4от учебника P.A. Оржековски "Химия: 8 клас" / P.A. Оржековски, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. - М.: Астрел, 2013.
Запишете разпределението на електроните по слоевете в атом на аргон и криптон. Обяснете защо атомите на тези елементи влизат в химично взаимодействие много трудно.

Атомите, първоначално смятани за неделими, са сложни системи.

Атомът се състои от ядро и електронна обвивка

Електронна обвивка - набор от електрони, движещи се около ядрото

Ядрата на атомите са положително заредени, те се състоят от протони (положително заредени частици) p + и неутрони (без заряд) не

Атомът като цяло е електрически неутрален, броят на електроните e– е равен на броя на протоните p+, равен на поредния номер на елемента в периодичната система.

Фигурата показва планетарен модел на атом, според който електроните се движат по стационарни кръгови орбити. Той е много илюстративен, но не отразява същността, защото в действителност законите на микросвета се подчиняват на класическата механика, а на квантовата механика, която отчита вълновите свойства на електрона.

Според квантовата механика електронът в атома не се движи по определени траектории, но може да бъде в всякаквичасти от ядреното пространство обаче вероятностместоположението му в различните части на това пространство не е еднакво.

Пространството около ядрото, в което вероятността да се намери електрон е достатъчно голяма, се нарича орбитала. (да не се бърка с орбита!) или електронен облак.

Тоест електронът няма понятието "траектория", електроните не се движат нито по кръгови орбити, нито по други. Най-голямата трудност на квантовата механика се крие във факта, че е невъзможно да си представим, всички сме свикнали с феномените на макрокосмоса, който се подчинява на класическата механика, където всяка движеща се частица има своя собствена траектория.

И така, електронът има сложно движение, той може да се намира навсякъде в пространството близо до ядрото, но с различни вероятности. Нека сега разгледаме онези части от пространството, където вероятността за намиране на електрон е достатъчно висока - орбиталите - техните форми и последователността на запълване на орбиталите с електрони.

Представете си триизмерна координатна система, в центъра на която е ядрото на атома.

Първо се запълва 1s орбитала, тя се намира най-близо до ядрото и има формата на сфера.

Обозначението на всяка орбитала се състои от число и латинска буква. Числото показва енергийното ниво, а буквата показва формата на орбиталата.

Орбиталата 1s има най-ниската енергия и електроните в тази орбитала имат най-ниската енергия.

Тази орбитала може да съдържа не повече от два електрона. Електроните на водородните и хелиевите атоми (първите два елемента) са в тази орбитала.

Електронна конфигурация на водород: 1s 1

Електронна конфигурация на хелий: 1s 2

Горният индекс показва броя на електроните в тази орбитала.

Следващият елемент е литий, той има 3 електрона, два от които са разположени в 1s орбитали, но къде се намира третият електрон?

Той заема следващата най-енергична орбитала, 2s орбитала. Тя също има формата на сфера, но с по-голям радиус (1s орбитала е вътре в 2s орбитала).

Електроните в тази орбитала имат повече енергия в сравнение с орбиталата 1s, тъй като са разположени по-далеч от ядрото. В тази орбитала също може да има максимум 2 електрона.
Електронна конфигурация на литий: 1s 2 2s 1
Електронна конфигурация на берилий: 1s 2 2s 2

Следващият елемент, борът, вече има 5 електрона, а петият електрон ще запълни орбиталата, която има още повече енергия - 2p орбиталата. P-орбиталите имат формата на дъмбел или осем и са разположени по координатните оси, перпендикулярни една на друга.

Всяка p-орбитала може да побере не повече от два електрона, така че три p-орбитали могат да поберат не повече от шест. Валентните електрони на следващите шест елемента запълват р-орбиталите, така че те се наричат р-елементи.

Електронната конфигурация на борния атом: 1s 2 2s 2 2p 1
Електронната конфигурация на въглеродния атом: 1s 2 2s 2 2p 2
Електронната конфигурация на азотния атом: 1s 2 2s 2 2p 3
Електронна конфигурация на кислородния атом: 1s 2 2s 2 2р 4
Електронната конфигурация на флуорния атом: 1s 2 2s 2 2p 5
Електронна конфигурация на неоновия атом: 1s 2 2s 2 2p 6

Графично, електронните формули на тези атоми са показани по-долу:

Квадратът е орбитална или квантова клетка, електронът е обозначен със стрелка, посоката на стрелката е специална характеристика на движението на електрона - въртене (може да се опрости като въртене на електрона около оста му по посока на часовниковата стрелка и обратно на часовниковата стрелка ). Трябва да знаете, че не може да има два електрона с еднакви спинове на една и съща орбитала (две стрелки в една и съща посока не могат да бъдат нарисувани в един квадрат!). Това е, което е Принцип на изключване на W. Pauli: „В един атом не може дори да има два електрона, в които всичките четири квантови числа биха били еднакви“

Има още едно правило Правилото на Гунд), по които електроните се настаняват в орбитали с една и съща енергия, първо един по един, и едва когато всяка такава орбитала вече съдържа един електрон, започва запълването на тези орбитали с втори електрони. Когато една орбитала е заселена от два електрона, тези електрони се наричат сдвоени.

Атомът на неона има завършено външно ниво от осем електрона (2 s-електрона + 6 p-електрона = 8 електрона във второто енергийно ниво), такава конфигурация е енергийно благоприятна и всички останали атоми се стремят да я придобият. Ето защо елементите от група 8 А – благородните газове – са толкова химически инертни.

Следващият елемент е натрий, пореден номер 11, първият елемент от третия период, има още едно енергийно ниво - третото. Единадесетият електрон ще запълни следващата орбитала с най-висока енергия - 3s орбитала.

Електронната конфигурация на натриевия атом: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1

След това се запълват орбиталите на елементите от третия период, като първо се запълва поднивото 3s с два електрона, а след това поднивото 3p с шест електрона (подобно на втория период) до благородния газ аргон, който, подобно на неона, има завършено осемелектронно външно ниво. Електронна конфигурация на аргоновия атом (18 електрона): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6

Четвъртият период започва с елемента калий (атомен номер 19), чийто последен външен електрон се намира в 4s орбитала. 20-ият електрон на калций също запълва 4s орбитала.

Калцият е последван от серия от 10 d-елемента, започвайки със скандий (атомен номер 21) и завършвайки с цинк (атомен номер 30). Електроните на тези атоми запълват 3d орбитали, чийто вид е показан на фигурата по-долу.

И така, нека обобщим: