ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Энергетических уровней и подуровнейЛюбая система (в том числе и атом) устойчива при минимальной энергии частиц, составляющих данную систему (при минимальной внутренней энергии). В многоэлектронных атомах энергия электрона зависит не только от главного, но и от орбитального квантового числа. Главное квантовое число (n) определяет некоторую энергетическую зону, в пределах которой точное значение энергии электрона определяется величиной l – орбитального квантового числа. Наиболее устойчивое состояние электрона в атоме соответствует минимально возможному значению его энергии. Порядок заполнения электронами энергетических подуровней определяется принципом наименьшей энергии, который сформулировал В.М. Клечковский в виде двух правил: 1. При увеличении заряда ядра атома последовательное заполнение орбиталей происходит от орбиталей с меньшим значением суммы чисел ( n+l) к орбиталям с бóльшим значением этой суммы (происходит в порядке возрастания суммы чисел(n+l)). 2. При одинаковых значениях этой суммы в первую очередь заполняются орбитали с меньшим значением n. Рассмотрим эти правила на конкретных примерах. Подсчитаем значения суммы чисел (n + l) для орбиталей различных энергетических подуровней и определим порядок заполнения их электронами:
Как мы видим, наименьшее значение этой суммы соответствует орбиталям s -подуровня первого уровня. Орбиталям s -подуровня второго уровня соответствует наименьшее значение этой суммы из всех приведенных далее. Заполнение их происходит согласно 1-му правилу Клечковского. Две равные суммы чисел (n + l) соответствуют орбиталям подуровней 2 p и 3 s, 3 p и 4 s, 3 d и 4 p, но, согласно 2-му правилу Клечковского, первыми будут заполняться орбитали подуровня с меньшим значением n. Таким образом, порядок заполнения электронами энергетических подуровней следующий: 1 s → 2 s → 2 p → 3 s → 3 p → 4 s → 3 d → 4 p → 5 s → 4 d → 5 p → 6 s → 5 d1 → 4 f → 5 d2–10 → 6 p → 7 s → 6 d1 → 5 f → 6 d2–… … Из приведенного здесь порядка заполнения электронами энергетических подуровней прослеживается общая закономерность: орбитали d –подуровня предыдущего уровня заполняются позже, чем орбитали s –подуровня внешнего уровня (4 s после 3 d; 4 d после 5 s и т.д.). Исключение составляют орбитали 5 d и 4 f (сначала 1 электрон занимает подуровень 5 d, затем заполняются орбитали 4 f –подуровня и после них продолжает заполняться электронами подуровень 5 d; аналогичное заполнение имеет место у орбиталей подуровней 6 d и 5 f). Запоминать это исключение не обязательно. В пределах одного подуровня электроны заполняют орбитали в соответствии с правилом Хунда: устойчивому состоянию атома соответствует такое распределение электронов в пределах энергетического подуровня, при котором абсолютное значение суммарного спина максимально (это достигается при заполнении атомных орбиталей сначала по одному электрону). Поясним это правило на примере. Предположим, что на р –подуровне какого-то уровня находятся три электрона. Мы можем распределить эти электроны по орбиталям двумя способами: или . В первом случае суммарный спин равен: ; во втором случае . Во втором случае значение суммарного спина больше, следовательно, такое распределение правильное.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|