Структурата на мулти-електрон атоми

2.Stroenie multielectron атома. Принципът на най-малко енергия, на принципа на изключването Паули, правилото Hund; принцип Aufbau. Електронната формула

Броят на електрони, които могат да бъдат на същото ниво на енергия, се определя по формулата 2n2 където п - ниво номер. Максимално запълване на първите четири нива на мощност: първо ниво - 2 електроните, а вторият - 8, за третия - 18 за четвърти - 32 електрона. Максималният възможен пълнене на електроните до по-високи нива на енергия не е постигнато в атомите на известни елементи.

Квантовата механични изчисления показват, че в много-електрон енергийно ниво не е същата; електроните запълват атомни орбитали от различни видове и имат различна енергия. Всяко ниво на енергия, с изключение на първата, е разделен на няколко енергийни поднива, колко много видове орбитали включва това ниво. Второто ниво на енергия е разделена на две подслоя (2s - и 2-р поднива), третото ниво на енергия - в три поднива (3S ~, 3p- и 3D-поднива).

Всяка S-подслой съдържа един и орбитална, всеки р-подслой - три р орбитали, D-подслой всеки седем F-орбити.

Равномерност пълнене на електронен слой атоми принцип определя блокирана създадена през 1925 от швейцарски физик Паули (принцип Pauli):

Атомът не могат да бъдат едновременно два електрона със същия набор от четири квантовата квантово число (попълване на електрони орбитали настъпва, както следва: първо място на всяка орбитална място на един електрон, и след това, след запълване на второто орбитите са разпределени електрони с противоположни завъртания).

Използването на понятията квантово число може да се каже, че:

Всеки електрон на атом е уникално характеризирано със своя собствен комплект от четири квантово число - основната п, orbitalnogol магнитни мл, и се върти MS.

Популациите на електронни енергийните нива, поднива и атомна орбитала се подчинява на следните правила:

В спокоен глас атом всички електрони имат ниска енергия (най-ниската принцип енергия).

Това означава, че всяка от електрони обвивка на пълнене атом счита като орбитален атом обикновено имат минимална енергия. Постоянно квантовата енергия поднива увеличават в следния ред: 1 сек - 2s 2p - 3 мастни киселини - 3p - 4s -3D - 4P - 5s - ....

Този ред за увеличаване на енергийната подниво определя разположението на елементите в периодичната таблица.

Пълнене атомна орбитала в един енергиен подниво се извършва в съответствие с правило формулирано немски физик Hund F. (1927) (правило Hund е):

За дадена стойност на квантовата номер L (т.е. в рамките на един подслой) в основното състояние електрони са подредени така, че стойността на максималната обща атомен завъртане. Това означава, че подслоя трябва да бъде най-големият брой несвоен електрони.

Редът на увеличаване атомна орбитална енергия в сложни атома описано правило Klechkovskii: атомни орбитални енергия се увеличава в съответствие с увеличаване на N + л основна и орбиталните квантово число. Когато една и съща стойност на размера на енергия по-малко в атомна орбитала с по-малка стойност на основната квантовата номер.

Разпределението на електрони в различни атомна орбитала се нарича електронна конфигурация на атома. Електронна конфигурация с най-ниска енергия съответства на основното състояние на атома, другите състави са възбудимост.

Електронна конфигурация атома изобразяват два начина - като електронни формули и електронна дифракция. Когато пишете формули, използващи електронен главница и орбитални квантово число. Означаваме подслой чрез главно квантово число (номер) и номера на орбитален квантовата (съответстващи писмо). Броят на електроните в подниво описва горния индекс. Например. За земята електронно състояние на водородния атом с формула: 1s1.

Повече напълно структурата на електронни поднива може да бъде описан с помощта на електронни дифракционни диаграми, където разпределението на електроните поднива са под формата на квантовата клетки. Orbital в този случай е обикновено изобразяват квадрата, близо до околната наименование подниво. Поднива на всяко ниво трябва да бъде малко по-компенсирани по височина, защото тяхната енергия е малко по-различна. Електрони стрелки означават ¯ или в зависимост от знака на номера на спин количество.

Като се има предвид структурата на електронен конфигурацията на атомите всички известни елементи в съответствие със стойността на орбитален квантовата броя на последните да бъдат запълнени подслой могат да бъдат разделени в четири групи: S-елементи, стр елементи, D-елементи, F-елементи.

3.Main видове химични връзки. Подробна информация за химичната връзка. Енергията на свързване. дължина на връзка

Когато образуването на химични връзки се преразпределят в пространството на електронни плътности, първоначално принадлежащи към различни атоми. Тъй като най-малко здраво свързан към основната външен нивото на електрон, тези електрони основна роля в образуването на химична връзка. Броят на химични връзки, образувани от даден атом в съединение, наречено валентност. Електроните, участващи в образуването на химична връзка, наречени валентност: у S- и р елементи - това външните електрони от d- елементи - външни (последен) S-електрони и предпоследния г-електрони. От енергийна гледна точка е най-стабилен атом, външно от които съдържа максималния брой на електрони (електрони 2 и 8). Това ниво се нарича пълна. Завършил различни нива и висока якост характеристика на благородните газове атоми, така че при обикновени условия, те са в състояние да химически едноатомен инертен газ.

Атомите на други елементи извън енергийните нива на недовършени. В процеса на химични реакции извършва завършване външен нива, които се постига чрез поставяне или електронен удар, но също така общата форма електронни двойки. Тези процеси водят до образуването на два основни вида на съобщението: ковалентна и йонна. По този начин, по време на образуването на всеки атом на молекулата се стреми да придобие стабилен външен електронен корпус или два електрона (г) или осем zlektromnuyu (октет). Този модел е в основата на формирането на теорията за химична връзка. образуване химична връзка чрез завършване на външните слоеве във формирането атоми облигации, придружено от отделяне на големи количества енергия, т.е. химическо свързване винаги протича екзотермично, тъй като води до появата на нови частици (молекули) като при нормални условия на по-голяма устойчивост и следователно, те са по-малко енергия от оригинала. Един от най-важните параметри, които определят кои връзка е образувана между атоми е Електроотрицателност, т.е. способността на атом да привлича електрони от други атоми. Електроотрицателност атома елементи варира постепенно, в периодите на периодичната система, ляво, и неговата стойност нараства от горе до долу в групи - се намалява.