Лекция № 5

Тема «Строение атома (продолжение) и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева»

План лекции:

1. Состояние электрона в атоме: квантовые числа.

2. Структура ПСХЭ Д. И. Менделеева.

3. Изменение свойств в периодах и группах.

4. Выводы из знания строения атома и современной формулировки Периодического закона.

5. ПСХЭ: характеристика элементов главных подгрупп.

Основные понятия и определения:

Главное квантовое число Орбитальное квантовое число Магнитное квантовое число Спинное квантовое число Принцип минимума энергии Правило Клечковского Принцип Паули Правило Гунда (или Хунда)

Периоды ПСХЭ Группы ПСХЭ Электроотрицательность Металличность Неметалличность Энергия ионизации Сродство к электрону

Текст лекции

Строение атома (продолжение) Состояние электрона в атоме: квантовые числа.

В современной модели атома состояние в нем электрона определяется четырьмя параметрами – квантовыми числами.

n – главное квантовое число,

l – орбитальное квантовое число,

m_l – магнитное квантовое число,

m_s – спинное квантовое число.

n – соответствует энергетическому уровню (или периоду ПСХЭ).

Главное квантовое число n характеризует энергию и размеры орбитали и электронного облака, принимает значения целых чисел – от 1 до бесконечности (n = 1, 2, 3, 4, 5, 6…). Орбитали, имеющие одинаковые значения n, близки между собой по энергии и по размерам, они образуют один энергетический уровень.

l – соответствует энергетическому подуровню: l = n – 1.

Если n = 1,	то l = 0	0 – это s-подуровень
Если n = 2,	то l = 0 l = 1	0 – это s-подуровень 1 – это p-подуровень
Если n = 3,	то l = 0 l = 1 l = 2	0 – это s-подуровень 1 – это p-подуровень 2 – это d-подуровень
Если n = 4,	то l = 0 l = 1 l = 2 l = 3	0 – это s-подуровень 1 – это p-подуровень 2 – это d-подуровень 3 – это f-подуровень

Побочное (орбитальное) квантовое число l характеризует формы орбиталей и облаков, принимает значения целых чисел от 0 до n – 1.

m_l – соответствует положению электронной орбитали в пространстве на энергетическом подуровне и принимает значения «-», «0», «+».

0 (на s-подуровне)	0 (1 положение в пространстве)
1 (на p-подуровне)	-1,0,+1 (3 положения в пространстве)
2 (на d-подуровне)	-2,-1,0,+1,+2 (5 положений в пространстве)
3 (на f-подуровне)	-3,-2,-1,0,+1,+2,+3 (7 положений в пространстве)

Магнитное квантовое число m_l характеризует ориентацию орбиталей (электронных облаков) в пространстве и принимает значения целых чисел от –l через 0 до +l. Число значений m_l определяет число орбиталей на подуровне.

m_s – соответствует спину (вращение электрона вокруг своей оси по часовой или против часовой стрелки) и обозначается: +1/2 и -1/2.

Спиновое квантовое число m_s, спин (от англ. spin – кружение, вращение) – характеризует вращение электрона вокруг своей оси и принимает только два значения: +1/2 и -1/2. Электрон со спином +1/2 – это первичный на орбитале электрон, условно изображают так:

↑

; со спином -1/2 – это повторный на орбитале электрон, условно изображают так:

↑↓

.

Помните: Квантовыми числами описывается только последним поставленный электрон.

l 0 1 2 3

s p d f

n 4

0

-1

0

+1

-2

-1

0

+1

+2

-3

-2

-1

0

+1

+2

+3

_ml

	↑	или			↑↓
ms	+1/2				-1/2
	↑	↑	↑	или	↑↓	↑	↑