химический каталог




Курс общей химии

Автор Э.И.Мингулина, Г. Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов

кулярны друг другу и направлены вдоль трех осей координат:, х, у и г. Три d-орбитали {dxz> dyz, dxy) имеют диагональное расположение между осями х, у и z, две остальные (dxy, dz2) направлены вдоль осей координат.

Изучение атомных спектров показало, что три квантовых числа п, I и mi не полностью характеризуют поведение электронов в атоме.

Спиновое квантовое число т5. Электрон, двигаясь в поле ядра атома, кроме орбитального момента импульса обладает также собственным моментом импульса, характеризующим его веретенообразное вращение вокруг собственной оси. Это свойство электрона получило название спина. Величину и ориентацию спина характеризует спиновое квантовое число ms, которое может принимать значения + '/2 и —'/2- Положительное и отрицательное значения спина связаны с его направлением. Поскольку спин — величина векторная, его условно обозначают стрелкой, направленной вверх или вниз: \ или \.

Электроны, имеющие одинаковое направление спина, т. е. либо ms = +'/2. либо ms = —'/2. называются параллельными, при противоположных направлениях спинов — антипараллельными. Итак, состояние электрона в атоме полностью характеризуется четырьмя квантовыми числами: п, /, mi и т$.

§ 1.4. МНОГОЭЛЕКТРОННЫЕ АТОМЫ

Размещение электронов в атомах. Если атом находится в основном (невозбужденном) состоянии, то его электроны занимают самые низкие по энергиям орбитали. Однако энергия ор-биталей в многоэлектронных атомах зависит не только от притяжения электронов к ядру, но и отталкивания его от остальных электронов. В многоэлектронном атоме внутренние электронные уровни экранируют (заслоняют) электроны, расположенные на внешних энергетических уровнях, от действия заряда ядра. Поэтому энергия притяжения электронов внешнего уровня к ядру меньше энергии притяжения электронов внутренних уровней. Взаимное влияние электронов друг на друга вызывает изменение последовательности возрастания энергии орбиталей по сравнению с последовательностью возрастания энергии орбита-лей в атоме водорода.

Согласно правилу Клечковского, заполнение энергетических уровней происходит в порядке возрастания суммы чисел п + /, а- при равных значениях п -\-1 — в порядке возрастания п:

ls<2s<2p<3s<3p<4s « 3d<4p<5s »4d<5/?<6s &5d ж4/<6/? и т.д.

Схема относительного расположения энергетических уровней в многоэлектронных атомах приведена на рис. 1.6.

Так, значению п -f- / = 5 соответствуют энергетические подуровни 3d (п = 3, 1—2), 4d (п — 4, / = 1) и 5s (п = 5, / = 0),

т. е. тот порядок, в котором они располагаются на энергетической шкале. Заметим, что орбитали (/z+l)s, nd и (n—\)f близки по энергии.

Исключения из правила

Клечковского наблюдаются

для элементов с полностью или

наполовину заполненными d- и

/-подуровнями. Так, у Си электронной конфигурации

[Ar]3d104s' отвечает меньшая

энергия, чем конфигурации

[Аг] 3d9As2 (символ [Аг] показывает, что строение внутренних электронных уровней такое

же, как в аргоне). На З-подуровне находится 10 (во втором

случае 9) электронов, а на 4sподуровне — один электрон

(во втором случае 2). Первая

конфигурация отвечает основному состоянию, вторая — возбужденному.

Принцип Паули. Поведение электронов в атомах подчиняется принципу запрета, сформулированному в 1925 г. швейцарским ученым В. Паули: в атоме не может быть двух электронов, у которых были бы одинаковыми все четыре квантовых числа.

Согласно принципу Паули, на одной орбитали, характеризуемой определенными значениями трех квантовых чисел /г, / и mi, могут находиться только два электрона, отличающихся значением спинового квантового числа ms, а именно ms—-\-1/

И

ms=-—'/2. Действительно, если л=1, то / и mi могут иметь только нулевые значения. Поэтому электроны с п—\ могут отличаться только значением спинового квантового числа. Следовательно, на первом энергетическом уровне могут находиться только два электрона. Условно электронную конфигурацию этого уровня записывают следующим образом: Is2.

На втором энергетическом уровне электроны занимают два подуровня: sup. На одной s-орбитали и трех р-орбиталях второго уровня может находиться восемь электронов:

2s:

2D<

ЕВ 1И1ШТ

Электроны в подуровне р отличаются значением магнитного квантового числа (т/= — 1, 0, +1). На третьем энергетическом уровне кроме s-и р-подуровней имеется -подуровень (/=2). При этом значения т{ следующие: —2, —1, 0, +1, +2. Соответственно в этих пяти энергетических ячейках может разместиться 10 электронов. На /-подуровне (/=3) при т{ = —3, —2, —1, 0, + 1, +2, +3 может максимально разместиться 14 электронов и т. д.

Из принципа Паули вытекает следствие: максимально возможное число электронов на каждом энергетическом уровне равно удвоенному значению квадрата главного квантового числа:

х=2п\ (1.9)

Энергетические уровни и подуровни, которые содержат максимально допустимое число электронов, называют замкнутыми. Замкнутый s-подуровень (/ = 0) содержит два электрона, замкнутый р-подуровень (/= 1) содержит шесть электронов, в замкнутом -подуровне (/=2) находитс

страница 13
< 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

Скачать книгу "Курс общей химии" (2.81Mb)


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

 

 

Реклама
заказать свадебный букет невесты в москве
набор исследователя
курсы бухучета ускоренные в субботу и воскресенье
kon315

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
(08.12.2016)