Главная | Случайная

КАТЕГОРИИ:






Электронная формула

Электронная оболочка имеет слоистое строение. Каждый электрон расположен в зависимости от определенных значений квантовых чисел: (n, и m ).

Последовательность расположения электронов выражается электронной формулой. При её написании придерживаются следующих правил:

- Принцип наименьшей энергии. Правило Клечковского.

- Принцип Паули. Ёмкость уровней и подуровней.

- Правило Хунда. Расположение электронов в энергетических ячейках или правило максимального суммарного спина.

 

ПРАВИЛО КЛЕЧКОВСКОГО. Заполнение электронами атомных орбиталей происходит по мере увеличения суммы (n + ). Если для двух подуровней сумма (n + ) одинакова, то сначала заполняется подуровень с меньшим n.

В соответствии с этим правилом электронами заполняются сначала те подуровни, для которых сумма значений (n + ) является наименьшей, т.е. имеет меньший запас энергии.

Например, подуровень 4s (n + = 4 + 0) заполняется раньше, чем 3 d (n + = = 3 + 2).

При одинаковой сумме (n + ) сначала заполняется подуровень с меньшим значением n. Так, для подуровней 4f, 5d, 6р, 7s сумма (n + ) равна 7. В этом случае заполняются подуровни с меньшим значением n, т.е. в последовательности: 4f ® 5d ® 6р ® 7s.

Итак, по мере возрастания энергии уровней и подуровней заполнение их электронами идет в следующем порядке:

1s ® 2s ® 2p ® 3s ® 3p ® 4s ® 3d ® 4p ® 5s ® 4d ® 5p ® 6s ® ®(5d1) ® ® 4f ® 5d2-10 ® 6р ® 7s (6d1) ® 5f ® 6d2-10 ® 7р.

 

ПРИНЦИП ПАУЛИ. В атоме не может быть двух электронов с одинаковым значением 4-х квантовых чисел, т.е. в атоме не может быть двух электронов в одинаковом квантовом состоянии. Это правило ограничивает число электронов в одной энергетической ячейке, или атомной орбитали. В одной ячейке может быть только два электрона, которые отличаются между собой значениями спинового квантового числа ms. Оно принимает только два значения: + ½ и – ½. Следовательно, зная число ячеек на уровнях и подуровнях, можно определить их ёмкость, т.е. количество электронов на уровнях и подуровнях (схема 4).

 

ПРАВИЛО ХУНДА. Электроны в пределах одного подуровня стремятся занять максимальное число ячеек.

При этом суммарное спиновое число (åms) максимально. Например, 4 электрона располагаются по пяти d – орбиталям следующим образом:

2-подуровень

­ ­ ­ ­  

d – подуровень

Энергетические уровни Атомные орбитали, АО Число

и подуровни электронов _________________________ 4f 14

____________________________ 4d 10

n = 4 32 _________________________ 4p 6

_________________________ 4s 2

 

_________________________ 3d 10

n = 3 _________________________ 3p 6 18

_________________________ 3s 2

 

_________________________ 2p 6

n = 2 8

_________________________ 2s 2

 

 
 


n = 1 _________________________ 1s 2 2

 

Схема 4. Емкость уровней и подуровней

 

Пример. Распределение электронов в атоме кобальта.

Электронная формула:

5927Со 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 4s2,

где 1, 2, 3, 4 – энергетические уровни; s, p, d - подуровни.

Индексы справа от букв показывают число электронов, ограниченное принципом Паули.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Строение электронной оболочки атома | Периодический закон элементов Д.И. Менделеева
vikidalka.ru - 2015-2017 год. Все права принадлежат их авторам!