* Рх Р9 Рж

Рис. 2. >' и р-Орбитали

уровень, второй—два Подуровня, третий—три, четвертый—четыре подуровня. Подуровни обозначают латинскими буквами: первый подуровень s; он является по расположению самым близким к ядру подуровнем, второй подуровень р, третий подуровень d, четвертый подуровень /.

Пространство, в котором наиболее вероятно нахождение, электрона, называют орбиталью. Число и форма орбиталей, соответствующих данному энергетическому подуровню, зависят от значения второго квантового числа. Первому подуровню (/=0) соответствует одна s-орбиталь, второму (/=1)—три р-орбитали, третьему (/=2)—5</-орбиталей, четвертому (/«=3)~^ 7/-орбиталей.

s-Орбитали имеют сферическую форму, т. е. любая 5-орбитал% обладает шаровой симметрией. С ростом значения орбитального квантового числа формы орбиталей усложняются (рис. 2). Обычно форма в-орбитали изображается в виде объемной восьмерки (гантели). Еще более сложной является форма с/-орбиталей (рис. 3).

Третье квантовое число т называют магнитным. Оно опре* дедяет направление, в котором ориентирована орбиталь. Магнитное квантовое число т может принимать любые целочисленные значения от +/ до —/, включая 0. Например, если /=0, то т имеет только одно значение=0, если /= 1, то т может иметь значения, равные —1,0 и +1. Число значений т зависит от /, т. е, от орбитального квантового числа, а число значений / зависит от и, т. е. главного квантового числа.

Рис. 3. «Юрбитали

У многоэлектронных атомов орбитали электронов проникают одна в другую. Следствием этого является изменение характера взаимодействия электрона с ядром. Самые близкие к ядру s -электроны экранируют р -электроны от притяжения их ядром. Поэтому р-электроны имеют более высокую энергию, чем s -электроны. В свою очередь, р -электроны имеют несколько более низкую энергию, чем «/-электроны.

Четвертое квантовое число называют спиновым: Его обозначают символом s. Раньше его связывали с вращением электрона вокруг собственной оси. Вокруг собственной оси возможны только два направления движения; по часовой стрелке и против нее. Одно из этих направлений имеет значение +1/2, Другое — 4/2. Спин представляет собой собственный момент количества движения электрона в отличие от орбитального момента количества движения.

Принцип Паули. В 1925 г. швейцарский ученый Паули выдвинул принцип, в соответствии с которым в атоме не.может быть двух или более электронов с одинаковым значением всех квантовых чисел: Так как четвертое квантовое число s имеет только два значения, то на орбитали, для которой каждое из трех квантовых чисел п, I, т имеет определенное значение, могут находиться не более двух электронов. С учетом принципа Паули можно рассчитать число электронов на каждой орбитали, которой соответствует любая возможность комбинации трех квантовых чисел, а также и во всей электронной оболочке атома, т. е. можно представить электронную структуру любого атома.

Для многоэлектронных атомов каждое состояние, определяемое главным квантовым числом, расщепляется на несколько подуровней (Подслоев), а каждому главному t квантовому числу отвечает определенный уровень (слой) электронов. Число уровней (слоев) соответствует значению главного квантового и числа. При этом в первом слое, определяемом главным квантовым числом /1=1, имеется только один уровень, т. е. понятие уровень и подуровень здесь совпадают. На втором уровне уже два подуровня, на третьем—три и т. д. 3 Число подуровней соответствует значению главного квантового числа. Расположение уровней и подуровней представлено на рис.4. ......

Электроны одного и того же подуровня \* ! 1 " могут располагаться на разных орбиталях. Число орбиталей всегда нечетное. При этом на / s 111..........

s -подуровне имеется только одна орбиталь, на . ^ 4 Расположе_ р -подуровне—3, на rf-подуровне—5, на /- Ние" уровней и под-подуровне—7. Орбиталь условно изображают уровней

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию