Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Строение электронной оболочки атома




В 25 - 30 годах прошлого столетия была создана квантовая теория строения атома, которая изучает и объясняет взаимодействие и движение микрочастиц: атомов, молекул, атомных ядер и элементарных частиц (протонов, нейтронов, электронов и др.). Экспериментально установлено, что электрон имеет двойственную природу:он обладает одновременно свойствами частицы и свойствами волны. Электроны в атоме характеризуются разной энергией, находятся на разном расстоянии от ядра и образуют разные энергетические уровни. Электроны, которые находятся на одинаковом расстоянии от ядра, образуют один энергетический уровень. Пространство вокруг ядра, в котором наиболее вероятно нахождение электрона, называется орбиталью.

Состояние электрона в атоме описывают четырьмя квантовыми числами.

1. Главное квантовое число п обозначает номер уровня и характеризует величину энергии электрона данного уровня; n может принимать значения1, 2,3, 4, 5, 6,7 (только целые числа).

Электроны с п = 1 образуют ближайший к ядруатома электронный слой (энергетический уровень). Электроны сп = 2 образуют второй от ядра атома электронный слой и т. д.

2. Орбитальное (побочное) квантовое число l характеризует форму электронной орбитали (энергетические подуровни); при данном значении n l может принимать значения целых чисел от 0 до n - 1. Орбитали с различным значением l обозначаются буквами s, p, d, f.

Значение l
Обозначение орбиталей s p d f

Состояние электрона, которое характеризуется значением l, называется энергетическим подуровнем. Электроныc одинаковымизначениямип, но разнымизначениями l отличаются запасомэнергии.Число энергетических подуровней каждого электронного слоя равно номеру слоя, т. е. значению главного квантового числа.

Магнитное квантовое число ml определяет ориентацию орбиталей в пространстве и может принимать значения целых чисел от –l до + l, в том числе значение 0. Так, при l = 0 ml = 0. Это значит, что s-орбиталь имеет одинаковую ориентацию относительно трех осей координат. Таким образом, магнитное квантовое число определяет число орбиталей на подуровне

Четвертое квантовое число m sспин – может иметь только два значения + 1/2 и – 1/2.

Согласно принципу Паули:

В атоме не может быть двух электронов с одинаковым значением всех четырех квантовых чисел. На одной орбитали может находиться не более двух электронов и эти электроны имеют противоположные (антипараллельные) спины.

Орбиталь с двумя электронами, спины которых антипараллельны (квантовая ячейка), схематически изображают так: …

 

Расположение электронов по слоям и орбиталям изображают в виде электронных конфигураций. Большая цифра показывает номер слоя (главное квантовое число). Буква(s, p, d, f) обозначает форму орбитали (орбитальное квантовое число). Маленькая цифранадбуквой справавверхупоказывает число электронов наданнойорбитали.Например,2s2 доказывает, чтона втором электронном слое наs-орбитали находится два электрона.

Максимальное число электронов на одной s-орбитали – 2,на трех p-орбиталях– 6, на пятиd-орбиталях– 10 и на семи f–орбиталях – – 14.

Максимальное число электронов (N) в электронном слое можно определитьпоформуле N = 2n2, где п - номер слоя (значение главногоквантового числа). Но в атомах многих элементов электронные слоине заполняются полностью.

Последовательность заполнения электронныхслоев определяется правилом наименьшего запаса энергии:

Орбитали заполняются электронами в порядке возрастания их энергии, которая характеризуется суммой n + l. При этом если сумма п + l двух разных орбиталей одинакова, то раньше заполняется орбиталь, у которой n меньше.

Порядок заполнения электронных орбиталей по сумме п + 1 следующий:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14… .

Поэтому, например, в атоме элемента скандия Sc после заполнения 4s-орбиталей заполняются 3d-орбитали, а не .

При заполнении электронами орбиталей соблюдается также и правило Гунда (наибольшего суммарного спинового числа):




Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2019 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных