Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Строение атома. Вся совокупность сложных движений электрона в атоме описывается Четырьмя квантовыми числами: главным n




Вся совокупность сложных движений электрона в атоме описывается четырьмя квантовыми числами: главным n, побочным , магнитным m и спиновым mS.

Главное квантовое число n определяет общую энергию электрона на данной орбитали и его удаленность от ядра. Оно может принимать любые целые значения, начиная с единицы: 1,2,3,4... ¥. Под главным квантовым числом, равным ¥, подразумевают, что атому сообщена энергия, достаточная для полного отделения электрона от ядра (ионизация атома).

N = 2n2 – максимальное число электронов, которое находится на каждом энергетическом уровне.

Энергетические уровни представляют собой совокупность некоторых энергетических подуровней. Существование различий в энергетическом состоянии электронов отражается побочным (орбитальным) квантовым числом . Это квантовое число может принимать целочисленное значение от 0 до n-1 ( = 0, 1, 2... n - 1). Численные значения ℓпринято обозначать буквенными символами:

Значение          
Буквенное обозначение s p d f g

В этом случае говорят о s, p, d, f, g, – состояниях элект­ронов, или s, p, d, f, g –орбиталях. Орбиталь – совокупность положений электрона в атоме, т.е. область пространства, где энер­гетически выгоднее всего находиться электрону.

– определяет форму электронного облака, а также орбитальный момент – момент количества движения электрона при его вращении вок­руг ядра (отсюда и второе название этого квантового числа – орбитальное). Если = 0 (s -орбиталь), то электронное облако имеет сферическую форму и не обладает направленностью в пространстве. При = 1(р -орбиталь) электронное облако имеет форму гантели, т.е. форму тела вращения, полученного из "восьмерки". При ℓ = 2 (d- орбиталь) электронное облако имеет четырехлепестковую фигуру. Формы f и g электронных облаков намного сложнее. Максимальное число электронов на подуровне рассчитывается по формуле 2(2 + 1).

Ориентация электронного облака в пространстве не может быть произвольной. Она определяется значением третьего, так называемого магнитного квантового числа m.

m может принимать значения любых целых чисел, как положительных так и отрицательных от -1до +1, включая 0, т.е. всего (2 + 1) значений. Например, при l = 0 m = 0; при = 1 m равно -1, 0, +1; при , равном 3, m имеет семь значений (2 + 1 = 2∙3 + 1 = 7): -3, -2, -1, 0, +1,+2,+3 – семь различных ориентаций f электрон­ных облаков в пространстве.

mS – спиновое квантовое число определяет собственное состояние электрона, результат вращения электрона вокруг своей оси. Спиновое квантовое число может иметь два значения: +1/2 или -1/2. Итак, состояние электронов можно описать набором четырех квантовых чисел, но для объяснения строения электронных оболочек атомов нужно знать еще три основных положения: принцип Паули, правило Хунда, принцип наименьшей энергии.

Принцип Паули. В атоме не может быть двух электронов, у которых все четыре квантовых числа были бы одинаковыми.

Правило Хунда. При данном значении (то есть в пределах определенного подуровня) электроны располагаются таким образом, чтобы суммарный спин был максимальным.

Принцип наименьшей энергии – правило Клечковского: в атоме каждый электрон располагается так, чтобы его энергия была минимальна (что отвечает наибольшей его связи с ядром). Энергия электрона в основном определяется главным квантовым числом n и побочным числом , поэтому сначала заполняются те подуровни, для которых сумма значений n + ℓ является меньшей (энергия электрона на подуровне 4 s меньше, чем на подуровне 3 d, так как n + = 4 + 0 = 4 для 4 s и n + = 3 + 2 = 5 для 3 d. Когда для двух подуровней суммы n + равны, сначала идет заполнение с меньшим значением n (на подуровнях 3d, 4p, 5s n + = 5 – в этом случае происходит заполнение подуровней сначала с меньшим значением n,

т.е. 3 d ® 4 p ® 5 s).

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-10-31; Просмотров: 899; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.