6. Квантовые числа.

Современная модель основана на 2 фундаментальных принципах квантовой физики. 1. электрон имеет свойства и частицы и волны одновременно (Луи-де-Бройль) 2. частицы не имеют строго определенных координат и скоростей движения. Движение электрона описывается в кантов ой механике уравнением стоячей волны, в соответствии с которым электрон в каждый момент времени может находится в произвольной точке пространства вокруг ядра. Квантово-механическая модель представляет его в виде электронного облака, окружающее ядро. Максимальная плотность облака соответствует электронной орбитали. Движение электрона на орбитали определяется значениями 4 квантовых чисел. Главное квантовое число n (энергетический уровень) – расстояние от ядра. С увеличением n энергия электрона возрастает. Число энергетических уровней = номеру периода в котором находится элемент. Максимальное число электронов определяется N=2n². на первом электронном уровне можер разместиться не более 2 электронов, на втором – 8, на третем –18. Орбитальное квантовое число l (энергетический подуровень) обозначают буквами s (сферическая), p (гантелеобразная), d (4 лепестковая розетка), f (более сложная). Магнитное квантовое число взаимодействие электронного облака с внешними магнитными полями. Спиновое квантовое число собственное вращение электрона вокруг своей оси. Магнитное квантовое число m взаимодействие электронного облака с внешними магнитными полями. Чем сложнее форма облака тем больше вариаций в ориентации облака в пространстве. Принимает значение 2l+1. Спиновое квантовое число s собственное вращение электрона вокруг своей оси. Принимает 2 значения +1/2 и –1/2.

7 . Порядок заполнения электронных уровней и подуровней. . Принцип минимума энергии. Принцип Паули.

Правило Клечковского В.М.

Электрон заполн. Подуровень должен иметь минимально избыточной энергией по отношению к подуровню энергии.

Li 18²2S¹

Al₁₈ 1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d⁰

K₁₉ 1S²2S²2P⁶3S²3P⁶4S¹

1. Правило Клечковского.

Заполнение идет от n+1 меньших к n+l больших

4S 3d

4+0 < 3+2 (сначала 4S, потом 3d)

2. Правило

Если суммы n+l равны друг другу, тозаполнение уровней и подуровней происходит в напр главного квантового числа k

4p 3

4+1 3+2 => сначала , потом 4p

Правило Клечковского.

Если сумма n+l равных

3d 4p 5S

3+2 = 4+1 = 5+0

4S

Явление правила проскока электронов.

Cr₂₄ 1S² 2S² 2P⁶ 3S² 3P⁶ 4S² 3d⁴

Валентность как правило определяется s и p электронами (…..)

Схема заполнения уровней и подуровней по Клечковскому.

1 S² 2S² 2P⁶ 3S² 3P⁶ 4S² 3d¹⁰ 4p⁶ – 5S² – 4d¹⁰ - 5p⁶ –6S² – 5d¹ – 4f⁴ - 5d^2-10 – 6p⁶ – 7s² - 6d¹ –5f¹⁴ - 6d^2-10 – 7p⁶

Принцип Паули.(на однлй молекулярной орбитале не может быть больше двух электр с антипаоралельными спинами).

Правило Гунда: Суммарный спин электронов на подуровне должен быть максимален, т.е. электроны на подуровне стремятся занять максимальное число свободных квантовых состояний.

Число неспор. электронов или свободных квантовых состояний определяется валентностью атома. В пределах электронного уровня электроны могут исходить с подуровня на подуровень.