Основные принципы (правила) заполнения атомных орбиталей

Принцип Паули (принцип запрета): В атоме не может быть двух электронов, обладающих одинаковыми свойствами (одинаковыми значениями всех четырех квантовых чисел). Следовательно, на одной орбитали могут быть только два электрона с противоположно направленными спинами (↑↓).

Правило Гунда (Хунда): При данном значении l (в пределах одного подуровня) электроны располагаются в соответствии с максимальным суммарным спином.

Принцип наименьшей энергии (правило Клечковского): Электроны в основном состоянии в атоме распределяются по энергетическим уровням и подуровням так, чтобы их суммарная энергия была минимальной.

Энергия электрона, в основном, описывается главным (n) и побочным (l) квантовыми числами, поэтому сначала заполняются те подуровни, для которых сумма (n + l) является минимальной. Например, согласно данным, приведенным табл.3.2., заполнение электронами подуровня 3d начнется только после полного заполнения подуровня 4s, т.к. энергия последнего меньше.

Таблица 3.2.

Характеристика энергии подуровней с помощью квантовых чисел

При одинаковых значениях суммы (n + l) для двух подуровней сначала идёт заполнение электронами подуровня с меньшим значением n. Например, при одинаковых значениях энергий подуровней 3d и 4p (n + l = 5), в первую очередь заполнится уровень 3d, характеризующийся меньшим значением n (см. табл. 3.2.).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: