химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

в /состоянии (семь орбиталей) — четырнадцать электронов и т.д.

Поскольку число орбиталей данного энергетического уровня равно п2, емкость энергетического уровня составляет 2п2 электронов.

P и с. 9. Радиальное распределение вероятности нахождения электрона (электронной плотности) в атоме водорода на расстоянии г от ядра

Рис. 9 отражает зависимость 4xr2dr от г. Как видно, электрон любой орбитали определенное время находится в области, близкой к ядру. При этом вероятность нахождения вблизи ядра при данном значении главного квантового числа для s-электрона наибольшая, меньше — для р-электрона, еще меньше — для <*-электрона и т.д. Электронная плотность по орбиталям распределяется неравномерно. Нулевые положения на кривой называются узлами. Они отвечают изменению знака волновой функции (см. рис. 5).

Число максимумов на кривой распределения электронной плотности определяется главным квантовым числом. Для s-электронов число максимумов на кривой вероятности нахождения электрона численно равно значению главного квантового числа, для р-электронов — на единицу меньше, а для rf-электронов — на две единицы меньше значения главного квантового числа.

* Спин по-английски "веретено", "вертеть".

26

Спиновое квантовое число. Изучение тонкой структуры атомных спектров показало, что кроме различия в размере облаков, их формы и характера расположения относительно друг друга электроны различаются спином *. Спин можно представить как веретенообразное вращение электрона вокруг своей оси. Для характеристики спина электрона вводится четвертое квантовое число ms, называемое спиновым. Оно имеет значения +1/2 и -1/2 в зависимости от одной из двух возможных ориентации спина в магнитном поле.

ГЛАВА 3. ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА КАК ЕСТЕСТВЕННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ

ЭЛЕМЕНТОВ ПО ЭЛЕКТРОННЫМ СТРУКТУРАМ АТОМОВ

§ 1. ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА АТОМОВ

Конфигурация электронной оболочки невозбужденного атома определяется зарядом его ядра. Электроны с одинаковым значением главного квантового числа п образуют квантовый слой близких по размерам облаков. Слои с n = 1, 2, 3, 4, ... обозначают соответственно буквами К, L, М, N, .... По мере удаления от ядра емкость слоев увеличивается и в соответствии со значением 2п2 составляет: 2 (n = 1, слой К), 8 (п = 2, слой L), 18 (в = 3, слой М), 32 (п = 4, слой N), ... электронов (табл. 2).

Квантовые слои в свою очередь построены из подслоев, объединяющих электроны с одинаковым значением орбитального квантового числа (. Подслой состоит из орбиталей.

Наиболее устойчиво состояние атома, в котором электроны имеют самую низкую энергию, т.е. находятся в ближайших к ядру слоях. Последовательность энергетических состояний в порядке возрастания энергии орбиталей многоэлектронного атома можно представить в виде следующего ряда: Is < 2s < 1р < 3s < Зр < 4s и Zd < 4р < 5s a 4d < < bp < 6s « bd в 4/и т.д. (рис. 10).

Порядок заполнения орбиталей данного подслоя подчиняется

27

+ 1

I

5 6

правилу Хунда: суммарное спиновое число электронов данного подслоя должно быть максимальным.

Это правило означает, что энергетически выгодно, когда в орбитали находится один электрон. Иными словами, орбитали данного подслоя заполняются сначала по одному, затем по второму электрону. Электроны с противоположными спинами на одной и той же орбитали образуют двухэлектронное облако и их суммарный спин равен нулю.

Электронные конфигурации атомов элементов в основном состоянии приведены в табл. 3.

Порядок формирования электронных оболочек атомов можно проследить также по помещенным HAT форзацах книги вариантам периодической таблицы элементов Д.И. Менделеева.

РИС. 10. ПРИМЕРНАЯ СХЕМА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ МНОГОЭЛЕКТРОННОГО АТОМА

При составлении схем распределения электронов в атоме пользуются следующими обозначениями: горизонтальная черта — орбиталь, стрелка — электрон, направление стрелки — ориентация его спина.

Элементы малых периодов. Первый период состоит из двух элементов. В невозбужденном атоме водорода электрон находится на первом энергетическом уровне, т.е. электронная формула невозбужденного атома водорода Is1. Поскольку s-электронное облако имеет форму шара, модель атома водорода можно представить схемой

ill

+-

Е-

8#

А S

О

?. S :

Е-

Ъ ? ! 5 &

В соответствии с принципом Паули в одной орбитали могут находиться два электрона с противоположными спинами. Следовательно, электронная формула следующего после водорода элемента — гелия два s-электрона образуют двухэлектронное облако:

' 29

8Н» U2

-Н-

и третий периоды содержат по 8 элементов (см. табл. 3). У 2-го периода заполняется слой Ь (п = 2): сначала 2s-op6n-последовательно три 2р-орбитали: g

Zp

Ниже приведены электронные формулы, а также модели некоторых атомов элементов 2-го периода:

31

,B lf'2.V

-ft 1«

В атоме неона достигается максимально возможное число электронов во втором квантовом слое. Таким образом, общее число элементов во 2-м периоде соответствует максимально возможному чис

страница 9
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
камин электрический портал
Столы обеденные Красный
bnfkmzycrfz кухни выставочный образец москва
571825

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(27.02.2017)