химический каталог




Общая химия

Автор Н.Л.Глинка

десь лишь некоторую энергетическую зону, в пределах которой точное значение энергии электрона определяется величиной /. В результате возрастание энергии по энергетическим подуровням происходит примерно в следующем порядке (см. также рис. 22 на стр. 90):

ls<2s < 2р <3s < Зр < 4s<3d <4j0<5s<4d <5/> < 6s < 4/ ж

ж Ы < 6р < 7s < 5/ ж Ы < 1р

32. Принцип Паули. Электронная структура атомов и периодическая система элементов. Для определения состояния электрона в многоэлектронном атоме важное значение имеет сформулированное В. Паули положение (принцип Паули), согласно которому в атоме не может быть двух электронов, у которых все четыре квантовых числа были бы одинаковыми. Из этого следует, что каждая атомная орбиталь, характеризующаяся определенными значениями п, I и т, может быть занята не более чем двумя электронами, спины которых имеют противоположные знаки. Два таких электрона, находящиеся на одной орбитали и обладающие противоположно направленными спинами, называются спаренными, в отличие от одиночного (т. е. н е с п а р е н н о г о) электрона, занимающего какую-либо орбиталь.

Пользуясь принципом Паули, подсчитаем, какое максимальное число электронов может находиться на различных энергетических уровнях и подуровнях в атоме.

При / = 0, т. е. на s-подуровне, магнитное квантовое число тоже равно нулю. Следовательно, на 5-подуровне имеется всего одна орбиталь, которую принято условно обозначать в виде клетки («квантовая ячейка»): ?. Как указывалось выше, на каждой атомной орбитали размещается не более двух электронов, спины которых противоположно направлены. Это можно символически

представить следующей схемой:

Итак, максимальное число электронов на s-подуровне каждого электронного слоя равно 2. При / ~ 1 (р-подуровень) возможны уже три различных значения магнитного квантового числа (—1,0, +1). Следовательно, на р-подуровне имеется три орбитали, каждая из которых может быть занята не более чем двумя электронами. Всего на р-подуровне может разместиться 6 электронов:

ни н

Подуровень d (1 — 2) состоит из пяти орбиталей, соответствующих пяти разным значениям т\ здесь максимальное число электронов равно 10:

н н

Наконец, на /-подуровне (/ — 3) может размещаться 14 электронов; вообще, максимальное число электронов на подуровне с орбитальным квантовым числом / равно 2(2/+ 0*

Первый энергетический уровень (/(-слой, п—\) содержит только 5-подуровень, второй энергетический уровень (L-слой, п = 2) состоит из 5- и р-подуровней и т. д. Учитывая это, составим таблицу максимального числа электронов, размещающихся в различных электронных слоях (табл. 2).

Как показывают приведенные в табл. 2 данные, максимальное число электронов на каждом энергетическом уровне равно 2/г2, где п — соответствующее значение главного квантового числа. Так, в /(-слое может находиться максимум 2 электрона (2-12 = 2), в L-слое — 8 электронов (2-22 —8), в AJ-слое—18 электронов (2*32 = 18) и т. д. Отметим, что полученные числа совпадают с числами элементов в периодах периодической системы.

Наиболее устойчивое состояние электрона в атоме соответствует минимальному возможному значению его энергии. Любое другое его состояние является возбужденным, неустойчивым: из него электрон самопроизвольно переходит в состояние с более низкой энергией. Поэтому в иевозбуждеином атоме водорода (заряд ядра Z— 1) единственный электрон находится в самом низком из возможных энергетических состояний, т. е. на ls-подуровне. Электронную структуру атома водорода можно представить схемой

н 1

или записать так: Is1 (читается «один эс один»)'.

В атоме гелия (Z = 2) второй электрон также находится в со* стоянии 15. Его электронная структура (152 — читается «один эс два») изображается схемой:

Не 1

У этого элемента заканчивается заполнение ближайшего к ядру 7(-слоя и тем самым завершается построение первого периода системы элементов.

У следующего за гелием элемента — лития (Z — 3) третий электрон уже не может разместиться на орбитали Д'-слоя: это противоречило бы принципу Паули. Поэтому он занимает s-co-стояние второго энергетического уровня (L-слой, п —2). Его электронная структура записывается формулой ls^s1, что соответ* ствует схеме:

t

Число и взаимное расположение квантовых ячеек на последней схеме показывает, что: 1) электроны в атоме лития расположены на двух энергетических уровнях, причем первый из них состоит из одного подуровня (Is) и целиком заполнен; 2) второй — внешний — энергетический уровень соответствует более высокой энергии и состоит из двух подуровней (2s и 2р); 3) 25-подуровень включает одну орбиталь, на которой в атоме лития находится один электрон; 4) 2р-подуровень включает три энергетически равноценные орбитали, которым соответствует более высокая энергия, чем энергия, отвечающая 25-орбитали; в невозбужденном атоме лития 2р-орбитали остаются незанятыми.

В дальнейшем на электронных схемах мы для упрощения бу-

дем указывать только неполностью запятые энергетические уровни.

В соответствии с этим, строение электрон

страница 48
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332

Скачать книгу "Общая химия" (9.39Mb)


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

 

 

Реклама
купить калы
Компания Ренессанс ворота безопасности для детей купить - продажа, доставка, монтаж.
стул golf
москва сдать вещи на хранение

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
(10.12.2016)