Граничные поверхности подуровней
Магнитное квантовое число
:
магнитное квантовое число определяет
расположение орбиталей в пространстве
относительно выбранной системы
координат. Общее число возможных
значений m показывает, сколькими
способами можно расположить орбитали
данного подуровня в пространстве, т.
е. общее число орбиталей на подуровне.
Если значение орбитального квантового
числа равно l, то магнитное квантовое
число будет принимать значения от – l
до + l, включая ноль. Общее количество
значений будет равно 2l+ 1.
Ч
исло
орбиталей на подуровне
Атомные орбитали - области максимальной вероятности нахождения электрона в атоме.
Движение электрона в атоме описывается волновой функцией. Эта функция приобретает разные значения в разных точках атомного пространства.
Состояния с одинаковой энергией называются вырожденными, а число различных состояний с каким-либо значением энергии называется кратностью вырождения соответствующего энергетического уровня.
Принцип Паули. В одном атоме не может быть двух электронов с одинаковым набором значений всех четырех квантовых чисел.
Это означает, что электроны должны отличаться значением хотя бы одного квантового числа. Первые три квантовых числа характеризуют орбиталь, на которой находится электрон. И если два электрона имеют одинаковый их набор, то это означает, что они находятся на одной и той же орбитали. В соответствии с принципом Паули они должны отличаться значением спина. Из этого следует, что на одной орбитали могут находится только два электрона с противоположными по знаку значениями спина.
Для определения «емкости» энергетического уровня, т. е. максимального числа электронов, которые могут находиться на уровне с главным квантовым числом n, составим следующую таблицу:
Правило Хунда. Это правило определяет последовательность заполнения орбиталей электронами в пределах одного подуровня.
Правило Хунда формулируется так: «В пределах одного подуровня электроны располагаются по орбиталям таким образом, чтобы их суммарный спин был максимальным, т. е. на подуровне должно быть максимальное число неспаренных электронов».
Принцип наименьшей энергии требует, чтобы электроны заселяли АО в порядке увеличения энергии электронов на этих орбиталях. Это отражает общее правило – максимуму устойчивости системы соответствует минимум ее энергии.
В записи электронных формул (или конфигураций), отражающих эту последовательность, первая цифра равна n, буква после нее соответствует l, а правый верхний индекс равен числу электронов в этом состоянии. Заселенность электронных оболочек может быть представлена в виде квантовых ячеек (квадратов или горизонтальных линий). В отличие от электронных формул, здесь используются не два, а все четыре квантовых числа.
Атомные радиусы - характеристики атомов, позволяющие приблизительно оценивать межатомные расстояния в веществах. Согласно квантовой механике, атом не имеет определённых границ, но вероятность найти электрон на данном расстоянии от ядра атома, начиная с некоторого расстояния, весьма быстро убывает.
Энергия ионизации – минимальная энергия необходимая для отрыва наиболее слабо связанного с ядром электрона.
Энергия сродства к электрону – изменение энергии в результате присоединения электрона к электроотрицательному атому.
Электроотрицательность – условная величина, которая характеризует способность атома притягивать к себе электроны от атомов-партнеров в химическом соединении.
Магнитные свойства атомов вызываются вращением электронов вокруг собственной осп и вокруг ядра атома. Магнитные свойства атомов также сходны в случае элементов с аналогичными внешними электронными оболочками. Атомы с целиком заполненными электронными оболочками, в частности атомы инертных газов и щелочноземельных металлов, не обладают магнитными моментами вследствие компенсации для любой заполненной оболочки всех моментов (орбитальных и спиновых) отдельных электронов. Для частично заполненных оболочек такой компенсации, как правило, не происходит; атомы, обладающие подобными оболочками, имеют магнитные моменты и являются парамагнитными.
Современная формулировка периодического закона Д.И. Менделеева: свойства атомов химических элементов, а также состав и свойства, образуемых ими веществ, находятся в периодической зависимости от зарядов ядер атомов.
Периодически от заряда ядра изменяются следующие свойства атомов:
Радиус (слева на права уменьшается, сверху вниз увеличивается), энергия ионизации (слева на права увеличивается, сверху вниз уменьшается), энергия сродства к электрону (слева на права увеличивается, сверху вниз уменьшается), металлические свойства (слева на права убывают, сверху вниз возрастают), ЭО (слева на права возрастает, сверху вниз убывает).
Период – последовательный
ряд элементов (расположенный в порядке
возрастания зарядов их атомов) электронная
конфигурация внешнего энергетического
уровня которых изменяется от n
до n
n
(искл. Водород и гелий). Период показывает
число энергетических уровней в атомах
данного элемента.
Группа – вертикальный ряд элементов, расположенных в порядке увеличения зарядов ядер атомов, которые содержат одинаковые числа валентных электронов. Группа указывает (как правило) максимальное число электронов, которые могут участвовать в образовании химической связи (валентные электроны).
Подгруппа - это совокупность элементов, являющихся безусловными химическими аналогами; часто элементы подгруппы обладают высшей степенью окисления, отвечающей номеру группы.
См. вопросы 16 и 17
См. вопросы 17
См. вопросы 16 и 17
Длина связи - расстояние между центрами атомов, образующих данную связь (межъядерное расстояние).
Энергия связи – мера прочности химической связи; количество энергии, затрачиваемой на ее разрыв. Энергия разрыва связи всегда положительна, энергия образования связи по абсолютной величине та же, но имеет
отрицательный знак.
Направленность - связь образуется в направлении максимального перекрытия электронных облаков. Относительно линии соединяющей центры атомов, образующих связь различают: σ и π.
Валентный угол - это угол, образованный линиями, соединяющими центры атомов в направлении действия между ними химической связи. Валентные углы зависят от природы атомов и характера химической связи. Подобно межъядерным расстояниям валентные углы определяют с высокой точностью.
Полярность - если электронная плотность расположена симметрично между атомами, ковалентная связь называется неполярной, если электронная плотность смещена в сторону электроотрицательного атома, то ковалентная связь называется полярной. Полярность связи тем больше, чем больше разность электроотрицательностей атомов, молекула называется диполем.