Что это значит?

Окружающие ядро электроны распределены по различным орбитам n (1, 2, 3…), каждая из которых характеризуется своим энергетическим уровнем. Чем меньше число n, тем меньше энергия распределенных в ней электронов.

Энергетические уровни расщепляются на подуровни (орбитали), разнообразие типов которых равно самому значению главного квантового числа n, а общее количество орбиталей равно n².

Формула (2l+1) определяет количество выделенных в пространстве орбиталей m_l (если l=0, количество s- орбиталей равно 1; для l=1, количество p- орбиталей равно 3; для l=2, количество d- орбиталей равно 5). Причем, каждый из типов орбиталей имеет свою форму.

Формы различных орбиталей

Каждый тип орбиталей, характеризуемых определенным значением l, содержит 2(2l+1) электронов (если l=0, электронов 2 (s-орбиталь); l=1, электронов 6 (p- орбиталь); l=2, электронов 10 (d- орбиталь) и т.д.

Причем, на каждой из орбиталей может находиться не более 2 электронов, направление движения которых характеризуется спиновым квантовым числом m_s 1/2 (химики шутят «электроны трутся друг о друга спинами»).

Главное квантовое число n	Число энергетических подуровней	Типы орбиталей	Количество орбиталей на каждом энергетическом уровне	Максимально число электронов на каждом уровне, равное 2n2
1	1	s	1 (одна s)	2
2	2	s, p	4 (одна s, три p)	8
3	3	s, p, d	9 (одна s, три p, пять d)	18

В случае легких элементов сначала заполняются оболочки с меньшим, а затем с большим значением n. Внутри оболочки сначала заполняются s, а затем p и d орбитали.

Химические свойства атомов элементов определяются числом электронов во внешней оболочке. Поэтому элементы, имеющие одинаковое строение внешней оболочки, принадлежат к одной группе.

Пример: У водорода и лития только по одному внешнему электрону, поэтому в химических реакциях они ведут себя похоже. В свою очередь, гелий и неон оба имеют заполненные внешние оболочки, и тоже ведут себя похоже, но совершенно не так, как водород и литий.

Химические элементы вплоть до урана (содержит 92 протона и 92 электрона) встречаются в природе.

Начиная с номера 93 идут искусственные элементы, созданные в лаборатории. Пока самый большой заявленный учеными номер — 118. Сколько всего может быть элементов? - некоторые оценки дают цифру - 184.

Вопрос: Как отдельные атомы связываются в молекулы? 

Химическая связь обусловлена обменным взаимодействием электронов (обобщение валентных электронов).

Различают четыре вида химической связи:

1. Ионная связь

2. Ковалентная связь

3. Металлическая связь

4. Водородная связь

Структура или атомное строение тел. Различные состояния вещества.

Пять основных состояния вещества:

плазменное,

газообразное,

жидкое,

твердое

и конденсат. Конденсат - новое состояние вещества при сверхнизких температурах - меньше 0.1 К (!!!).

 

Структура (расположение атомов в пространстве) химического соединения кардинальным образом меняет свойства материала. Рассмотрим простой одноатомный материал - углерод.

1. Сажа - аморфный углерод в виде порошка, электрический изолятор.

2. Графит - мягкий кристаллический материал. Графит очень хороший проводник электричества

3. Алмаз - самый твердый кристаллический материал.

4. Фуллерены - новый тип углерода.

5. Графитовые нанотрубки - новый тип углерода.

Одно- и двуслойные нанотрубки (размер 1-10 нм)		Спиралевидные нанотрубки из окиси кремния