химический каталог




Общая и неорганическая химия. Часть 1

Автор Ю.М.Коренев, В.П.Овчаренко

ое квантовое число ? определяет геометрическую форму орбиталей,

магнитное квантовое число т определяет расположение орбиталей в пространстве относительно выбранной системы координат.

Заполнение энергетических подуровней атомов электронами в невозбужденном состоянии подчиняется трем правилам:

принципу Паули, правилу Хунда и правилу Клечковского.

Задачи с разбором

1, Могут ли электроны иона Rb+ находиться на следующих орбиталях:

1) Ар; 2) 3/; 3) 5s; 4) 5р?

Решение. Элемент Rb находится в главной подгруппе I группы V периода таблицы Менделеева, значит, у него начинает заполняться электронный уровень с главным квантовым числом п — 5: 5sl. У иона Rb+ внешний электрон потерян. Значит, ни на 5р, ни на 5^-орбиталях невозбужденного иона Rb+ электронов нет. Однако электроны могут переходить на эти орбитали при возбуждении атома.

Изобразим предпоследний уровень (« = 4): As2p6d°f°. На нем находится 8 электронов, как и у любого ^-элемента (т. е. элемента главной подгруппы I или II группы Периодической таблицы, у которого заполняется s-подуровень). Почему Ad и 4/:подуровни пустые? Дело в том, что энергия 4^/-подуровня выше, чем 5s, а Af— даже выше, чем 6s, а сначала заполняются подуровни с меньшей энергией (правило Клечковского). Итак, электроны Rb+ могут находиться на 4р-орбиталях.

Осталось понять, могут ли они находиться на З/орбиталях. При п-Ъ

орбитальное квантовое число ? принимает значения 0,1,2, которые соответствуют s, р и J-подуровням. А З/подуровня попросту не существует.

2. Приведите примеры трех частиц (атомы, ионы) с электронной

конфигурацией ls22s p63s р6.

Решение. Подходящий элемент Периодической системы— Аг (8 электронов на третьем — внешнем - электронном уровне). Ясно, что других атомов с такой электронной конфигурацией нет. Но мы знаем, что элементы, у которых не хватает, как правило, 1-3 электронов до устойчивой 8-электронной оболочки, стремятся приобрести их и стать отрицательными ионами, а имеющие 1—3 электрона на следующем уровне - отдать их и стать положительными ионами. Таким образом, это могут быть СП, S2 , Р3 , К+, Са2+, Sc3+... Выберите любые три частицы на ваш вкус.

3. Сколько элементов было бы в V периоде, если бы спиновое

квантовое число имело единственное значение — 1 ?

Решение. В реальности спиновое квантовое число, как известно, принимает два разных значения: +\ и —\. Если же оно имело бы

единственное значение, то электронная оболочка могла бы вместить вдвое меньшее число электронов, т. к. все они должны отличаться друг от друга набором квантовых чисел (принцип Паули), а, следовательно, элементов в периоде было бы в 2 раза меньше.

4, Какие квантовые числа и как должны, по вашему мнению,

измениться при переходе от нашего мира к 1) одномерному;

2) пятимерному?

Решение. Для ответа на этот вопрос необходимо уяснить, какие из 4 квантовых чисел имеют отношение к размерности пространства.

Главное квантовое число п определяет число электронных уровней (оболочек, слоев) и характеризует в основном размер электронного облака:

Понятно, что размерность пространства (ненулевая) не влияет на эту характеристику.

Орбитальное квантовое число ? характеризует форму электронного облака. Кроме трехмерного, мы можем наглядно представить себе лишь двух- и одномерный миры. В двухмерном мире электронные облака, как и все остальное, станут плоскими, но понятие формы сохранится. В сущности, изображение объемных электронных облаков на бумаге, проецирование их в плоскость листа, и есть в какой-то мере переход к двухмерному миру. Что же касается одномерного, то здесь понятие формы стирается, остается лишь размер (протяженность). Вероятно, орбитальное квантовое число при этом потеряет смысл.

Если рассматривать пространство большей размерности, чем наше, то понятие «формы» здесь становится гораздо шире, и нельзя исключать, что для описания всего многообразия форм электронных облаков при данном п потребуется больше различных значений ?.

Магнитное квантовое число mf характеризует пространственную ориентацию электронного облака, а значит, зависит от размерности напрямую. При ? — О mt может принимать единственное значение 0, что отражает единственную возможность ориентации в пространстве сферически симметричного s-облака. При ? - 1 те принимает 3 различных значения: —1,0, 1 — гантелеобразные р-облака могут быть вытянуты вдоль разных координатных осей: рх, ру, pz. Если размерность пространства, т. е. число координатных осей, меняется, то изменится и число возможностей для расположения электронных облаков, а значит, набор mi будет другим. Поскольку же количество разных значений mt при данном I определяет количество орбиталей на данном подуровне, это приводит к существенным изменениям в химии.

ms— спиновое квантовое число — принимает два значения: +Ч> и -h. Это отражает тот факт, что на орбитали может находиться два «противоположно закрученных» электрона. Обычно спин связывается с собственным моментом импульса электрона и, как таковой, может

изменяться при переходе к иной

страница 14
< 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

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия. Часть 1" (307Kb)


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

 

 

Реклама
кресло soft
офисные скамейки

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
(29.04.2017)