Електронни конфигурация атома - studopediya

Основният квантовата броя - п - 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7, съответстваща на електронни нива (слоеве) K, L, M, N, O, P и Q.

Ниво - пространство, където електроните с един и същ номер н. Електрони различни нива пространствено и енергично се разделят една от друга, тъй като броят п определя електронна енергия Е (по-голямата N, по-Е): E (п = 1)

Orbital (страна, азимута) квантово число - л. Номер л - заема стойности в зависимост от броя н:

л = 0, 1. (п-1). Например, ако п = 2, тогава L = 0, 1; ако п = 3,

след л = 0, 1, 2. Броят на л характеризира подслой (подслой).

Подслой (ниво част) - пространство, където електроните с определени номера п и л. Броят на нивата на равен брой поднива: първият слой съдържа един подслой, а вторият - две и т.н. Поднива на нивото, определено в съответствие с номер L: и - ако л = 0, р - ако л = 1, г - ако L = 2, е - ако L = 3. Поднива на атоми, определени в зависимост от числата п и л, например, 2s (п = 2, L = 0), 2p (п = 2, л = 1), 3d (п = 3, L = 2), 5е (п = 5, L = 3), и т.н. Поднива имат различни нива на енергия (по-голяма от L, по-Е): Es

Според законите на квантовата физика, ние не можем да укажете пътя на движение на електрона, а на мястото на най-вероятният му местоположение. Повърхностите, които определят формата на орбитали, свързани пространство, в което вероятността за намиране на електрони е около 95%.

Магнитното квантовата броя - мл - характеризира ориентацията на орбитален магнитния момент равно на L, в пространството по отношение на външното магнитно поле, и е на стойност:

-л. -1, 0, 1 л, т.е. общо (2л + 1) стойност. Например, ако L = 2, тогава

Orbital (част подслой) - е мястото, където електроните (по-малко от два) със специфични номера п л, мл. Подслой съдържа 2л + 1 орбитален. Например, D-подслой съдържа 5 г-орбити. Орбитали от един подслой с различни номера мл. Те имат една и съща енергия.

магнитна завъртане номер - MS - характеризира ориентацията на вътрешен магнитен момент на електрон S, 1/2 по отношение на външното магнитно поле, и се две стойности: +1/2 и -1/2.

Електроните в атома заемат нива, поднива и орбитали в съответствие със следните правила.

Член Паули. В един атом, два електрона могат да имат четири еднакви квантово число. Те трябва да са различни, най-малко един квантово число.

Orbital съдържа електрони с определени номера N, L, мл и електрони в него могат да се различават само в квантовата брой MS. като две стойности +1/2 и -1/2. Затова орбитали могат да се намират на не повече от два електрона.

Подслой електрони и п са както са дефинирани и л различни номера мл и MS. Както може да се мл 2л + 1 стойност и MS - 2 стойности на подслой може да съдържа не повече от 2 (2 L + 1) електрони. Следователно, максималният брой на електрони в S-, р-, d- F-поднива са съответно 2, 6, 10, 14 електрони.

Подобно ниво не повече от 2 2n електрони и максималният брой на електроните в първите четири нива съдържа не трябва да надвишава 2, 8, 18 и 32 съответно на електрони.

Обикновено най-ниска енергия. Последователни нива на пълнене трябва да се извършва така, че да осигуряват минимално енергията на атома. Всеки електрон заема свободните орбитална с най-ниска енергия.

принцип Aufbau. Пълнежът на електрони поднива съгласно процедурата от увеличаване на количеството на (п + L), и в случай на същото количество (п + л) - във възходящ ред на п.

Графичен вид правила Klechkovskii.

Според правилата Klechkovskii пълнене поднива в следния ред: 1S, 2S, 2P, 3S, 3P, 4S, 3D, 4P, 5S, 4г, 5P, 6S, 4е, 5d, 6р, 7S, 5г, 6г, 7P, 8s.

Въпреки пълнене поднива настъпва управлява Klechkovskii в електронен поднива формула се записват последователно с нива: 1S, 2S, 2P, 3S, 3P, 3d, 4S, 4P, 4d, 4е, и т.н. Това се дължи на факта, че енергийните напълнена нива се определя от квантовата числото п: колкото по-голям п, толкова по-висока енергия и изцяло запълнени нива ние E3D

Намаляване на енергийните поднива с малък п и л в случай на голям, ако те са запълнени изцяло или половината, води до брой атоми на електронни конфигурации, които се различават от тези, предсказано от правилото Klechkovskii. Така че за Cr и Cu имаме от нивото на разпространение на валентност:

Cr (24д) 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3P 6 3d 5 4s 1 и Cu (29д) 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3P 6 3d 4s 1. 10 вместо

Cr (24д) 1s 2s 2 2 2p 6 3s 3P 2 6 4 3d и 4s 2 Cu (29д) 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3P 6 3d 9 4s 2.

Hund правило. Попълване орбитите на подниво се извършва така, че общият въртене е максимално. Орбитали на първия под-слой, запълнени с един електрон. Например, за конфигурация p2 пълнене пиксела Ру 1 1 с обща въртене S = 1/2 + 1/2 = 1 е за предпочитане (т.е. тя е по-ниска енергия) от PX пълнене 2 с общо въртене S = 1/2 - 1/2 = 0.

Електронната конфигурацията на атомите могат да бъдат написани на нива, поднива, орбити. В последния случай, често по-орбитално квантово клетка и електрони - стрелки, имащи една или друга посока в зависимост от стойността на MS.

Например, електронен формула Р (15е) могат да бъдат написани:

а) нива) 2) 8) 5

б) 2 поднива 1S 2s 2 2p 6 3s 3P 2 3

в) в орбитите 1s 2s 2 2 2 2px 2py 2 2pz 2 3s 2 3px 3py 1 1 1 или 3pz

Пример. Запис електронен формула Ti (22д) и As (33д) на поднива. Титанът е за период от 4, така че да се напише подслоя 4P: 1s2s2p3s3p3d4s4p и попълнете електроните им с общия брой 22, където празните под-нива в крайната формула не са включени. получаваме:

Ti (22д) 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 3d 6 2 2 4s.

По същия начин, арсен имат електронен формула:

Както (33д) 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3P 6 3d 10 4S 2 4P 3.

Формула Ti 2+ йони и е 3- писмено, както следва:

Ti 2+ (20е) 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3P 3d 6 2 0 4s

Както 3- (36д) 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3P 6 3d 10 4S 2 4P 6