1. Квантово-механическая теория. Двойственная природа частиц микромира (корпускулярно-волновой дуализм). 1924 г. – формула де-Бройля.

ᴧ=h/mₑV ᴧ - длина волны е; h – постоянная Планка 6,6*10^-34 Дж*с; m_е масса е 9,1*10^-31 кг; V – скорость на 1й дозволенной орбите (по теории Бора) 2200 км/с; ᴧ_е – длина волны е на 1й дозволенной орбите 0,33 нм

Принцип неопределённости Гейзенберга: Нельзя одновременно с достаточной степенью точности определить и скорость движения е, и его координату в пространстве атома.

Δx*Δp = h/4π Δx – неопределённость в координате е; Δр – неопределённость в импульсе е (p=mV)

Вероятностная модель атома – для характеристики е в атоме. Следствие – атомная орбиталь и е-плотность. е-облако – часть пространства вблизи ядра атома, в котором сосредоточена наибольшая часть массы и заряда е. е-орбиталь – часть е-облака, в которой е проводит больше 95% времени.

2. Датский физик Н. Бор в 1910 г., используя модель Резерфорда и теорию Планка, предложил модель строения атома водорода. Согласно этой модели, электроны движутся в атоме по разрешенным (стационарным) орбитам, на которых они обладают определенной энергией.

Каждая орбита имеет номер (1, 2, 3 … .), который назвали главным квантовым числом. Энергия электрона (эВ) зависела от значения E = -13,6*(1/n²)

Отрицательный знак энергии означает устойчивость системы (атома). При переходе электрона со стационарной на более низкую ор­биту атом излучает квант энергии и наоборот. Теория Бора получила экспериментальное подтверждение. Однако она не смогла объяснить строение многоэлектронных атомов.

Ψ – волновая функция – вероятность нахождения е в пространстве атома. е «размазан» вокруг ядра в виде е-облака. е-облако – часть пространства вблизи ядра атома, в котором сосредоточена наибольшая часть массы и заряда е. е-орбиталь – характеристика е-облака - часть е-облака, в которой е проводит больше 95% времени.

Волновое уравнение Шредингера

δ²Ψ/δx² + δ²Ψ/δy² + δ²Ψ/δz² + (8π²m/h)*(E-U) = 0 Ψ – волновая функция; δ – частная производная от..; x, y, z – координаты; E – общая энергия; U – потенциальная энергия; h – постоянная Планка 6,6*10^-34; m – масса е.

Решить ур-е Шредингера значит охарактеризовать орбиталь атома водорода. Решения ур-я Шредингера – три квантовых числа из четырёх.

Атомная электронная орбиталь – состояние электрона в атоме, характеризующееся определёнными значениями квантовых чисел n, l и m, т.е. определёнными размерами, формой и ориентацией в пространстве электронного облака.

3. Устойчивое состояние е в атоме характеризуется квантовыми числами (n, l, ml, ms), три из которых являются решениями ур-я Шредингера.

n – главное квантовое число, характеризует энергию е, определяет число е-орбиталей в атоме. Численно равно номеру периода, в котором находится элемент в периодической таблице.

l – орбитальное квантовое число, характеризует форму е-облака, определяет число е-подуровней на е-уровне. l = 0,1,2,…,n-1 (l=0 S-подуровень; l=1 p-подуровень; l=2 d-подуровень)

m_l– магнитное число, характеризует положение е-облака в пространстве, определяет число е-орбиталей на е-подуровне. m_l= -l,…,0,…+l

m_s – спиновое число, характеризует магнитный момент, который возникает при вращении е вокруг своей оси. m_s = ± ½

n	l	обозн.
1	0	1s
2	0; 1	2s 2p
3	0; 1; 2	3s 3p 3d
4	0;1;2;3	4s 4p 4d 4f

S – шар; p – гантеля; d и f – более сложные формы.