Как известно, свойства p-элементов второго периода совершенно не похожи на свойства их аналогов третьего и последующего периодов. Попытаемся понять, на чем это отличие основано. Естественно, что речь идет об атомах полярных…

Прежде всего, озвучим два условия, лежащих в основе формирования атомов:

1. Так как осевое вращение является природным свойством всех элементарных частиц, то при формировании атомов это условие должно сохраняться.
2. Несмотря на то, что полярные атомы являются симметрично-асимметричной конструкцией, в основе их стабильности лежит стремление атомов к симметрии, а значит, к стабильности.

Атомы элементов 2 периода

Во 2 периоде к s-элементам относятся литий (Li) и бериллий (Ве).

Следовательно, у этих элементов на s- орбите происходит формирование центральной s- орбитали, которая фактически представляет собой две (смещенные друг относительно друга) вертикали – из протонов и нейтронов, взаимодействующих подобно шестеренкам в зубчатом зацеплении

Атом Li (1s², 2s¹) возникнет, когда к ядру предыдущего элемента – Не, состоящего из двух дейтронов, присоединится третий дейтрон, следствием чего станет появление в вихревой воронке электромагнитного поля протона нового 2s¹ электрона. 

  Исходя из стремления атомов к симметрии, а значит, к стабильности, надстройка ядра атома бериллия Ве (1s², 2s²), состоящего из 4 дейтронов, произойдет с противоположной (нейтронной) стороны. С этой же стороны в вихревой воронке электромагнитного поля нейтрона появится новый 2s¹ электрон.

Поскольку «сигарообразный» изотоп ⁸Ве является нестабильным (не жизнеспособным), у следующего атома – бора (В) удлинение остова ядра лишено смысла.

Р-элементы 2 периода

Во 2 периоде р-элементами являются: бор (В), углерод (С), азот (N), кислород (О), фтор (F), неон (Ne).

Отличительная черта р-элементов – наличие в их атомах p-орбиталей. Естественно, что процесс формирования p-орбиталей начинается с атомного ядра. По сути дела p-орбитали – это ответвление дейтронов от центрального остова ядра.

И тут возникает вопрос: а каким же образом дейтроны смогут подойти к ядру, минуя такое препятствие, как окружающееющее ядро электромагнитное поле?

Все очень просто. Так как нуклоны состоят из положительных и отрицательных кварков (монополей), то в атомных ядрах их электромагнитные поля друг друга нейтрализуют. Исключением станут два положительных полюса атома – протонный и нейтронный.

А это означает, что:

средняя часть ядра любого атома практически

окажется свободной от электромагнитной оболочки,

что и обеспечит подход дейтронов к атомному ядру

Наглядно это показано на схемах ядер атомов гелия (Не) и бериллия (Ве), где положительные и отрицательные кварки и их электромагнитные поля условно расцвечены, соответственно, красным и синим цветами.

У атома бора В (1s², 2s² ,2р¹) одна дейтронная p-орбиталь, и, соответственно, одна электронная р-орбиталь. Естественно, что единственная дейтронная p-орбиталь  атома бора (В) никак не зафиксирована и в пределах 180^о способна перемещаться по p-орбите.

У атома углерода С (1s², 2s² ,2р²) две дейтронных p-орбитали и, соответственно, две электронные р-орбитали.

Причем, исходя из условия симметрии, вторая дейтронная p-орбиталь у атома углерода (С) появилась на противоположной (верхней) стороне остова ядра. Причем, обе дейтронные p-орбитали могут (в пределах 180^о) свободно перемещаться по p-орбитам.

У атома азота N (1s², 2s², 2р³) на нижней части ядра располагаются две дейтронные p-орбитали. Причем, каждая из этих двух p-орбиталей способна менять свое положение, перемещаясь (в пределах 180^о) вокруг протонной вертикали ядра. Но поскольку неоправданная асимметрия атомам чужда, то наиболее вероятно, что две р-орбитали разместятся симметрично под углом ≥ 90^о.

Естественно, что двум нижним дейтронным р-орбиталям будут соответствовать две p-орбитали электронные.

Атом кислорода О (1s², 2s², 2р⁴) – конструкция «условно говоря» симметричная, которая создается симметричным расположением двух нижних и двух верхних дейтронных p-орбиталей. Причем, каждая из этих четырех дейтронных p-орбиталей вольна (в пределах 180^о) перемещаться по p-орбите. Хотя, наиболее вероятно, что на верхней и нижней р-орбитах р-орбитали разместятся симметрично под углом ≥ 90^о.

В атоме кислорода (О) четырем дейтронным р-орбиталям будут соответствовать четыре p-орбитали электронные.

У атома фтора F (1s², 2s², 2р⁵) на нижней (протонной) части остова ядра расположены три (3) дейтронные p-орбитали, которым соответствуют три p-орбитали электронные.

Из схемы видно, что на р-орбитах не могут располагаться более 3-х дейтронных p-орбиталей. Ведь в атомных ядрах нуклоны должны вращаться, не мешая друг другу.

У атома неона Nе (1s², 2s², 2р⁶) дейтроны сформировали все шесть p-орбиталей. Три p-орбитали отходят от протонной вертикали ядра и три – от нейтронной. Им соответствуют шесть р-орбиталей электронных

Выводы:

Процесс формирования атомов 2 периода фактически раскрывает схему построения атомов 3 – 7 периодов.

1. Сигарообразный остов ядра (дейтронная s- орбиталь), с которого началось строительство простейших атомов Li и Ве – это, по сути дела, «площадка» для формирования дейтронных р-орбиталей. Именно поэтому в каждом из периодов строительство атомов начинается с наращивания остова ядра - s- орбитали.

2. Ограничение числа р-орбиталей до трех (на верхней и нижней р-орбитах) обусловлено необходимостью сохранения осевого вращения нуклонов.

3. Исходя из того, что в основе строительства атомов лежит их стремление к стабильности (а значит, к симметрии), формирование р-орбиталей происходит поочередно: низ – верх атома.

4. Уникальность элементов 2-го периода заключается в том, что у р-элементов: В, С, N, O, F дейтронные р- орбитали могут менять свое положение, перемещаться по р-орбите.

5. Стабильный «каркас» из шести дейтронных р-орбиталей (трех верхних и трех нижних) сформировавшейся в атоме последнего элемента 2-го периода – неона (Ne), станет матрицей, в соответствии с которой атомы элементов 3-7 периодов начнут строить свои дейтронные р-орбитали.

© А. Селас. Май 2015 – Июль 2021