Курс «Общая химия»
Лектор: проф. Майстренко Валерий Николаевич
Башкирский государственный университет Кафедра неорганической химии
Тел.: 273-67-29; E-mail: V_maystrenko@mail.ru
1
Лекция № 13
Электронное строение атомов химических элементов
2
Правила заполнения электронных оболочек атомов
1.Принцип последовательного заполнения низших атомных орбиталей; орбитали заполняются, начиная с имеющих самую низкую энергию; орбиталь, содержащая два электрона полностью занята.
2.Правило Клечковского - заполнение электронами орбита- лей в атоме происходит в порядке возрастания суммы глав-
ного и орбитального квантовых чисел n + l. При одинаковой сумме раньше заполняется орбиталь с меньшим значением n.
3.Правило Хунда – спаривание электронов на орбиталях, имеющих одинаковую энергию, невозможно до тех пор, пока каждая орбиталь не будет иметь один электрон, т. е. суммар- ный спин электронов в атоме должен быть максимальным.
4.Принцип Паули – два электрона в атоме не могут иметь одинаковый набор квантовых чисел, т. е. каждая орбиталь может содержать максимум два электрона с различными спинами.
5.Максимальное число электронов для данного квантового
числа n равно N = 2n2 |
3 |
4
5
Электронные конфигурации химических элементов
№ |
Символ |
n |
l |
ms |
s |
n + l |
Электронная конфигурация |
1 |
H |
1 |
0 |
0 |
+½ |
1 |
1s1 |
2 |
He |
1 |
0 |
0 |
-½ |
1 |
1s2 |
3 |
Li |
2 |
0 |
0 |
+½ |
2 |
1s22s1 |
4 |
Be |
2 |
0 |
0 |
-½ |
2 |
1s22s2 |
5 |
B |
2 |
1 |
-1 |
+½ |
3 |
1s22s22p1 |
6 |
C |
2 |
1 |
0 |
+½ |
3 |
1s22s22p2 |
7 |
N |
2 |
1 |
+1 |
+½ |
3 |
1s22s22p3 |
8 |
O |
2 |
1 |
-1 |
-½ |
3 |
1s22s22p4 |
9 |
F |
2 |
1 |
0 |
-½ |
3 |
1s22s22p5 |
10 |
Ne |
2 |
1 |
+1 |
-½ |
3 |
1s22s22p6 |
11 |
Na |
3 |
0 |
0 |
+½ |
3 |
1s22s22p63s1 |
12 |
Mg |
3 |
0 |
0 |
-½ |
3 |
1s22s22p63s2 |
13 |
Al |
3 |
1 |
-1 |
+½ |
4 |
1s22s22p63s23p1 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
№ |
Символ |
n |
l |
ms |
s |
n + l |
Электронная конфигурация |
14 |
Si |
3 |
1 |
0 |
+½ |
4 |
1s22s22p63s23p2 |
15 |
P |
3 |
1 |
+1 |
+½ |
4 |
1s22s22p63s23p3 |
16 |
S |
3 |
1 |
-1 |
-½ |
4 |
1s22s22p63s23p4 |
17 |
Cl |
3 |
1 |
0 |
-½ |
4 |
1s22s22p63s23p5 |
18 |
Ne |
3 |
1 |
+1 |
-½ |
4 |
1s22s22p63s23p6 |
19 |
K |
4 |
0 |
0 |
+½ |
4 |
1s22s22p63s23p64s1 |
20 |
Ca |
4 |
0 |
0 |
-½ |
4 |
1s22s22p63s23p64s2 |
21 |
Sc |
3 |
2 |
-2 |
+½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d1 |
22 |
Ti |
3 |
2 |
-1 |
+½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d2 |
23 |
V |
3 |
2 |
0 |
+½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d3 |
24 |
Cr |
3 |
2 |
+1 |
+½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d4 |
25 |
Mn |
3 |
2 |
+2 |
+½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d5 |
26 |
Fe |
3 |
2 |
-2 |
-½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d6 |
27 |
Co |
3 |
2 |
-1 |
-½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d7 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
№ |
Символ |
n |
l |
ms |
s |
n + l |
Электронная конфигурация |
|
28 |
Ni |
3 |
2 |
0 |
-½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d8 |
|
29 |
Cu |
3 |
2 |
+1 |
-½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d9 |
|
30 |
Zn |
3 |
2 |
+2 |
-½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d10 |
|
31 |
Ga |
4 |
1 |
-1 |
+½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d104p1 |
|
32 |
Ge |
4 |
1 |
0 |
+½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d104p2 |
|
33 |
As |
4 |
1 |
+1 |
+½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d104p3 |
|
34 |
Se |
4 |
1 |
-1 |
-½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d104p4 |
|
35 |
Br |
4 |
1 |
0 |
-½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d104p5 |
|
36 |
Kr |
4 |
1 |
+1 |
-½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d104p6 |
|
37 |
Rb |
5 |
0 |
0 |
+½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d104p65s1 |
|
38 |
Sr |
5 |
0 |
0 |
-½ |
5 |
1s22s22p63s23p64s23d104p65s2 |
|
39 |
Y |
4 |
2 |
-2 |
+½ |
6 |
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d1 |
|
40 |
Zr |
4 |
2 |
-1 |
+½ |
6 |
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d2 |
|
41 |
Nb |
4 |
2 |
0 |
+½ |
6 |
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d3 |
8 |
№ |
Символ |
n |
l |
ms |
s |
n + |
42 |
Mo |
4 |
2 |
+1 |
+½ |
6 |
43 |
Tc |
4 |
2 |
+2 |
+½ |
6 |
44 |
Ru |
4 |
2 |
-2 |
-½ |
6 |
45 |
Rh |
4 |
2 |
-1 |
-½ |
6 |
46 |
Pd |
4 |
2 |
0 |
-½ |
6 |
47 |
Ag |
4 |
2 |
+1 |
-½ |
6 |
48 |
Cd |
4 |
2 |
+2 |
-½ |
6 |
49 |
In |
5 |
1 |
-1 |
+½ |
6 |
50 |
Sn |
5 |
1 |
0 |
+½ |
6 |
51 |
Sb |
5 |
1 |
+1 |
+½ |
6 |
52 |
Te |
5 |
1 |
-1 |
-½ |
6 |
53 |
I |
5 |
1 |
0 |
-½ |
6 |
54 |
Xe |
5 |
1 |
+1 |
-½ |
6 |
55 |
Cs |
6 |
0 |
0 |
+½ |
6 |
56 |
Ba |
6 |
0 |
0 |
-½ |
6 |
l 
Электронная конфигурация
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d4 |
|
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d5 |
|
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d6 |
|
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d7 |
|
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d8 |
|
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d9 |
|
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d10 |
|
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p1 |
|
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p2 |
|
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p3 |
|
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p4 |
|
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p5 |
|
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p6 |
|
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s1 |
|
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s2 |
9 |
|
№ |
Символ |
n |
l |
ms |
s |
n + |
57 |
La |
4 |
3 |
-3 |
+½ |
7 |
58 |
Ce |
4 |
3 |
-2 |
+½ |
7 |
59 |
Pr |
4 |
3 |
-1 |
+½ |
7 |
60 |
Nd |
4 |
3 |
0 |
+½ |
7 |
61 |
Pm |
4 |
3 |
+1 |
+½ |
7 |
62 |
Sm |
4 |
3 |
+2 |
+½ |
7 |
63 |
Eu |
4 |
3 |
+3 |
+½ |
7 |
64 |
Gd |
4 |
3 |
-3 |
-½ |
7 |
65 |
Tb |
4 |
3 |
-2 |
-½ |
7 |
66 |
Dy |
4 |
3 |
-1 |
-½ |
7 |
67 |
Ho |
4 |
3 |
0 |
-½ |
7 |
68 |
Er |
4 |
3 |
+1 |
-½ |
7 |
69 |
Tm |
4 |
3 |
+2 |
-½ |
7 |
70 |
Yb |
4 |
3 |
+3 |
-½ |
7 |
71 |
Lu |
5 |
2 |
-2 |
+½ |
7 |
72 |
Hf |
5 |
2 |
-1 |
+½ |
7 |
l |
Электронная конфигурация |
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f1 
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f2 
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f3 
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f4 
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f5 
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f6 
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f7 
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f8 
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f9 
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f10 
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f11 
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f12 
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f13 
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f14
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d1
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d2
10
№ |
Символ |
n |
l |
ms |
s |
n + l |
Электронная конфигурация |
73 |
Ta |
5 |
2 |
0 |
+½ |
7 |
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d3 |
74 |
W |
5 |
2 |
+1 |
+½ |
7 |
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d4 |
75 |
Re |
5 |
2 |
+2 |
+½ |
7 |
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d5 |
76 |
Os |
5 |
2 |
-2 |
-½ |
7 |
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d6 |
77 |
Ir |
5 |
2 |
-1 |
-½ |
7 |
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d7 |
78 |
Pt |
5 |
2 |
0 |
-½ |
7 |
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d8 |
79 |
Au |
5 |
2 |
+1 |
-½ |
7 |
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d9 |
80 |
Hg |
5 |
2 |
+2 |
-½ |
7 |
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d10 |
11