Число подуровней Подуровни

n l в уровне в уровне

1 0 1 1s

2 0, 1 2 2s, 2p

3 0, 1, 2 3 3s, 3p, 3d

4 0, 1, 2, 3 4 4s, 4p, 4d, 4f

Орбитали с l = 0, называются s-орбиталями (облаками) и имеют сферическую форму.

е^- с l = 0 → s-электроны.

Орбитали с l = 1 - р-орбитали.

е^- с l = 1 →р-электроны

Орбитали с l = 2 - d-орбитали.

е^- с l = 2 → d-электроны.

Орбитали с l = 3 - f- орбитали. (см. Интернет).

е^- с l = 3 → f- электроны.

3. Магнитное квантовое число (m_l) -

величина проекции орбитального момента импульса е^- на направление магнитного поля.

• характеризует ориентацию АО в пространстве

• принимает целые значения от –l до + l

• число значений m_l = 2l + 1= числу АО в подуровне = числу

возможных расположений е^- - облака данного типа в пространстве.

Число АО

е^- l m_l с данным l

s 0 0 1 ( )

p 1 -1, 0, +1 3 ( )

d 2 -2, -1, 0, +1,+2 5 ( )

f 3 -3, -2, -1, 0, +1,+2,+3 7 ( )

Общее число АО (n, l, m_l = const) в энергетическом уровне равно n².

Вывод: АО полностью определяется набором из 3-х квантовых чисел n, l, m_l, т.е. характеризуется определенными размерами, формой и ориентацией в пространстве.

4. Cпиновое квантовое число (m_s)

«спин» - от англ. «веретено», «вращаться»

- собственный механический момента импульса е^-,

связанный с движением его около своей оси

• принимает значения +1/2 или – 1/2

• обозначается графически или

Вывод: Состояние любого е^- в атоме может быть полностьюохарактеризовано набором из 4 - х квантовых чисел

Распределение электронов в многоэлектронных атомах.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ И ПРАВИЛА

Принцип минимальной энергии

Максимальной устойчивости системы соответствует минимум ее Е. е^- вначале заселяют АО с меньшей Е (наиболее близкие к ядру).

1s < 2s <2р< 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 5d £ 4f < 6p < 7s и т. д.

увеличение Е

Принцип (запрет)Паули

В атоме не может быть двух е^- с одинаковым набором всех 4-х квантовых чисел.

Следствия из принципа Паули

1. На одной АО могут находиться не более двух е^-,

отличающихся друг от друга значениями спиновых квантовых чисел.

2. Максимальное число е^- на каждом энергетическом уровне N_n= 2n².

3. Максимальное число е^- на каждом подуровне N_l = 2(2l+1).

n, l – главное и орбитальное квантовые числа

Правило Гунда

В пределах энергетического подуровня е^- располагаются так, чтобы их суммарный спин был максимальным, знак суммы не имеет значения.

Распределение е^- в атомах

графическое

в виде формул

Е p

s ₈О 1s²2s²2p⁴

n = 2 или ₈О [He]2s²2p⁴

₈О

n = 1

₈О …2s²2p⁴

Сокращенная (краткая) е^- -формула (или валентная конфигурация) содержит только все внешние е^- и е^- формирующихся подуровней.