元素周期表

我們現(xiàn)在知道，一般的原子和物質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)組成比玻爾模型復雜得多，質(zhì)子和中子也可以進一步細分為更小的部分。

幸運的是，這個模型確實描述了元素的基本結(jié)構(gòu)，可以解釋不同元素的屬性。元素之間的電子、質(zhì)子和中子的數(shù)量不同。大自然把亞原子粒子有序地結(jié)合在一起。了解一些支配原子結(jié)構(gòu)的規(guī)則，有助于我們了解半導體材料和加工化學品的特性。原子(也就是元素)的范圍從最簡單的氫(1電子)，到最復雜的一個，鐒元素(有103個電子)。氫在原子核中只有一個質(zhì)子和一個電子。

這排列說明了原子結(jié)構(gòu)的第一條規(guī)則:在每一個在原子中，質(zhì)子和電子的數(shù)量是相等的。2.每個元素都有特定數(shù)量的質(zhì)子，沒有兩個元素有相同數(shù)量的質(zhì)子。比如氫，它有一個質(zhì)子原子核，而氧原子有八個。

為呈現(xiàn)這一具體規(guī)律，科學家們?yōu)槊總€元素分配數(shù)字，作為原子序數(shù)，它等于質(zhì)子數(shù)(因此原子中的電子。元素的基本參考是元素周期表(下圖所示)。元素周期表中每個元素都有一個方框，也就是由兩個字母確定。原子序數(shù)在左上角這個位置。因此，鈣(Ca)的原子序數(shù)是20，所以我們知道鈣原子的原子核里有20個質(zhì)子和20個電子統(tǒng)。中子是一種電中性粒子，它和質(zhì)子一起形成增加了原子核的質(zhì)量。

元素的原子結(jié)構(gòu)如下圖所示。1、氫；2、鋰；11、鈉。在構(gòu)建圖表時，有幾個規(guī)則電子在它們的軌道上的位置。規(guī)則是：每個軌道(n)都能容納2n^ 2個電子。軌道的數(shù)學解中的1表示：第一個電子軌道只能容納兩個電子。這條規(guī)則迫使鋰的第三個電子進入第二環(huán)。該規(guī)則限制了第二環(huán)的電子數(shù)為8，第三環(huán)的電子數(shù)為18。所以,在構(gòu)建鈉原子的圖解時它有11個質(zhì)子和電子，前兩個軌道占用10個電子，第11個在第三個軌道。

這三個原子有一個共性。每個原子的外圈里面只有一個電子。這說明了元素的另一個可觀察到的事實。

具有相同數(shù)量外軌道電子的元素具有相似的屬性。這一規(guī)律反映在元素周期表中。注意氫，鋰和鈉出現(xiàn)在表格中一個垂直的列上，標有羅馬數(shù)字1 (I)。列號代表的是數(shù)外環(huán)上的電子和每一列上的所有元素有相似的屬性。所據(jù)此我們可以解釋是，三種最好的導電體(銅、銀、和金)都出現(xiàn)在元素周期表的同一列(Ib)(下圖所示)。原子結(jié)構(gòu)還有兩個規(guī)則可以了解半導體。

元素的最外圈被填滿或內(nèi)部有8個電子時是穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。這些原子在化學上比有部分填充的元素更加的穩(wěn)定。原子尋求與其他原子結(jié)合以創(chuàng)造穩(wěn)定的狀態(tài)，通過形成共享電子的方式，形成在最外圈達到8個電子上網(wǎng)穩(wěn)定態(tài)。上面兩個規(guī)則影響了n型和p型半導體材料的產(chǎn)生。

審核編輯：劉清