39. Распределение электронов в атоме по энергетическ. Состояниям.

Распределение электронов в атоме подчиняется принципу Паули, который может быть использован в его простейшей формулировке: в одном и том же атоме не может быть более одного электрона с одинаковым набором четырех квантовых чисел n,l,m_l,m_s, т.е. Z(n,l,m_l,m_s) = 0 или 1, где Z(n,l,m_l,m_s) – число электронов, находящихся в квантовом состоянии, описываемом набором четырех квантовых чисел n – главное, l – орбитальное, m_l – магнитное, m_s – магнитное спиновое. Т.о. два электрона, связанные в одном и том же атоме различаются значениями по крайней мере одного квантового числа. Согласно формуле (*),данному n

_{n –1 n -1}

∑(2l+1)=n² (*) ; Z(n) =∑2(2l+1)=2n² (**)

^{l =0 l =0}

соответствует n² различных состояний, отличающихся значениями l и m_l . Квант. число m_s может принимать значения (±1/2). Поэтому макс. число электронов, нах. в состояниях, определяемые данными главным квантовым числом, равно (**). Совокупность электронов в многоэлектронном атоме, имеющих одинаковое главное число n, наз. электронной оболочкой. В каждой из оболочек электроны распределяются по подоболочкам, соотв. данному l . Число подоболочек равно порядковому номеру n оболочки. Кол-во электронов в подоболочке определяется магнитным и магнитным спиновыми числами: макс. число электронов в подоболочке с данным l равно 2(2l+1). Обозн. оболочек, а так же распределение электронов по оболочкам и под оболочкам представлено в таблице:

Симв. обол. K L M N O

n 1 2 3 4 5

Макс число е 2 8 18 32 50

Орбитальное l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5

Симв. подобол. 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 5g

Макс число е 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 14 18