6. Спиновое квантовое число

СПИНОВОЕ КВАНТОВОЕ ЧИСЛО - квантовое число, определяющее величину спина квантовой системы (атома, иона, атомного ядра, молекулы), т. е. её собств. (внутр.) момента кол-ва движения (момента импульса). Спиновый момент импульса s квантуется: его квадрат определяется выражением, где s - С. к. ч. (называемое часто просто спином). Проекция вектора s на произвольное направлениеz также квантуется: для частиц с ненулевой массой(гдеm_s - магнитное спиновое число), т. е. принимает 2s + 1 значений. Число s может принимать целые, нулевые или полуцелые значения.

7)Принцип Паули: в пределах одной квантовой системы в данном квантовом состоянии может находиться только одна частица, состояние другой должно отличаться хотя бы одним квантовым числом. Следствием принципа является наличие электронных оболочек в структуре атома. Количество электронов в отдельном атоме равно количеству протонов. Так как электроны являются фермионами, принцип Паули запрещает им принимать одинаковые квантовые состояния.

8)Правило Гунда: определяет порядок заполнения орбиталей определённого подслоя и формулируется следующим образом: суммарное значение спинового квантового числа электронов данного подслоя должно быть максимальным. Сформулировано Фридрихом Хундом в 1925 году. Это означает, что в каждой из орбиталей подслоя заполняется сначала один электрон, а только после исчерпания незаполненных орбиталей на эту орбиталь добавляется второй электрон. При этом на одной орбитали находятся два электрона с полуцелыми спинами противоположного знака, которые спариваются (образуют двухэлектронное облако) и, в результате, суммарный спин орбитали становится равным нулю.

9. Квантовое число

Квантовое число n – главное. Оно определяет энергию электрона в атоме водорода и одноэлектронных системах (He⁺, Li²⁺ и т. д.). В этом случае энергия электрона

где n принимает значения от 1 до ∞. Чем меньше n, тем больше энергия взаимодействия электрона с ядром. При n = 1 атом водорода находится в основном состоянии, при n > 1 – в возбужденном.

В многоэлектронных атомах электроны с одинаковыми значениями n образуют слой или уровень, обозначаемый буквами K, L, M, N, O, P и Q. Буква K соответствует первому уровню, L – второму и т. д.

10. Распределение электронов по энергетическим уровням

Ниже приведено распределение электронов по энергетическим уров­ням и подуровням у элементов, принадлежащих к группам (семействам) S, Р, D И F.

S-Элементы. S-элементами являются элементы главных подгрупп I и II групп, а также водород и гелий. Водород относят к VII главной подгруп­пе P-элементов, а гелий – к VIII подгруппе инертных P-элементов. В ато­мах S-элементов пополняется электронами подуровень S Внешнего уровня: во внешнем квантовом слое S-подуровня они имеют 1 или 2 (S1 или S2) электрона, удаленных на значительное расстояние от ядра. При химиче­ских реакциях элементы основных подгрупп I и II групп проявляют резко выраженные восстановительные свойства.