101. Как вычисляется полная энергия электронной оболочки в одноэлектронном приближении?

Нулевое приближение учитывает основную часть электростатической энергии кулоновского притяжения электронов к ядру. Согласно оценкам Томаса-Ферми эта энергия нулевого при-ближения составляет около 83-85% полной энергии атомной оболочки. Полная энергия оболочки в этом приближении аддитивна и есть просто сумма одноэлектронных энергий.

102. Что такое основное состояние многоэлектронного атома? Каким найти электронную конфигурацию основного состояния?

Распределение электронов по различным атомным орбиталям называют электронной конфигурацией атома. Электронная конфигурация с наименьшей энергией соответствует основному состоянию атома, остальные конфигурации относятся к возбужденным состояниям.

Электронную конфигурацию атома изображают двумя способами – в виде электронных формул и электронно-графических диаграмм. При написании электронных формул используют главное и орбитальное квантовые числа. Подуровень обозначают с помощью главного квантового числа (цифрой) и орбитального квантового числа (соответствующей буквой). Число электронов на подуровне характеризует верхний индекс. Например. Для основного состоянии атома водорода электронная формула: 1s¹.

103. Чем объясняется периодичность в свойствах химических элементов?

Сущность явления периодичности объясняется тем, что с возрастанием зарядов ядра атомов элементов наблюдается периодическая повторяемость элементов с одинаковым числом валентных электронов, чем объясняется периодическая повторяемость свойств химических элементов и их соединений

104. Чем обусловлено отклонение от идеальной схемы заполнения электронных оболочек атомов?

В идеальной схеме не учитываются взаимодействия между электронами и отклонения поля от кулоновского.

105. Что такое ls–связь в многоэлектронном атоме?

приближении центрального поля принимается, что все квантовые состояния, принадлежащие данной конфигурации, имеют одинаковую энергию. В действительности эти состояния расщепляются двумя основными возмущениями: спин-орбитальным и остаточным кулоновским взаимодействиями. Эти взаимодействия по-разному связывают спиновые и орбитальные моменты отдельных электронов внешней оболочки. В том случае, когда преобладает остаточное кулоновское взаимодействие, имеет место LS тип связи, а если преобладает спин-орбитальное взаимодействие, то осуществляется jj тип связи. В случае LS-связи орбитальные моменты внешних электронов образуют полный орбитальный момент, а спиновые моменты -полный спиновый момент . Сложение и дает полный момент атома. В случае jj-связи орбитальный и спиновый моменты электрона с номером i, складываясь, образуют полный момент электрона , а при сложении всех векторов получается полный угловой момент атома . Общее число квантовых состояний для обоих типов связи, естественно, одно и то же.

106. Что такое jj–связь в многоэлектронном атоме?

См.пред.пункт

107. Как вычисляется полный спиновый момент атома в случае LS–связи?

спиновый момент

где S – соответственно квантовые числа спинового моментов.

108. Как вычисляется полный орбитальный момент атома в случае LS–связи?

результирующий орбитальный момент

где L квантовые числа орбитального моментов.

109. Как вычисляется полный механический момент атома в случае LS–связи?

, где -

квантовое число полного момента атома.

J будет целым, если S – целое (т.е. при четном числе электронов в атоме) и полуцелым, если S – полуцелое (при нечетном числе электронов).

110. Как вычисляется полный механический момент атома в случае jj–связи?

В случае jj-связи орбитальный и спиновый моменты электрона с номером i, складываясь, образуют полный момент электрона.

111. Как найти возможные значения квантовых чисел полных моментов атома в случае LS–связи?

Квантовые орбитальные числа электронов l – целые, следовательно, квантовое орбитальное число атома L также целое число.Квантовое спиновое число электрона s =1/2, поэтому квантовое спиновое число атома S либо целое (если в атоме четное число электронов Z), либо полуцелое (Z – нечетное).Квантовое число J результирующего механического момента атома по аналогии с полным квантовым числом электрона j определяется как J = |L – S|, |L – S -1| …0, … (L + S - 2), (L+S – 1), (L+S) или J = 0, ±1/2, ± 1 … ± |L±S|, включая полуцелые.

Существуют правила отбора квантовых чисел атома:

ΔL = ± 1,ΔS = 0,ΔJ = 0, ± 1