Лекция №5 Строение атома и периодическая система Д.И.Менделеева

ядра (+) и электронов (-).
Свойства электронов описывают законы квантовой механики.

(дуализм) микрочастиц описывается уравнением де Бройля:



где  - (лямбда) длина

волны (свойство волнового движения), m – масса частицы, v – ее скорость (mv – свойство движущейся частицы), h – постоянная Планка.

в пространстве.
Соотношение Гейзенберга:



где Δx – погрешность определения координаты, Δvx –

погрешность определения скорости вдоль этой координаты.

энергию Еп, массу частицы m, и волновую функцию Ψ:



me –

масса электрона.
Каждое из решений уравнения включает в себя волновую функцию и полную энергию частицы и определяется квантовыми числами.

в атоме и принимает все целочисленные значения:
n = 1, 2,

3, ...
В атоме существуют такие расстояния от ядра r1, r2, r3, ..., на которых вероятность обнаружения электрона максимальна. Для каждого из этих расстояний характерна определенная энергия Е1, Е2, Е3, …(энергетический уровень). Энергия электрона в атоме может иметь не любые, а лишь строго определенные – квантованные - значения.
Энергетический уровень Е1 – основной или невозбужденный.

электронного облака.
Возможные значения l для каждого уровня задаются главным

квантовым числом:
l принимает значения
от 0 до n -1.

2, то l = 0, 1
если n = 3, то

l = 0, 1, 2
если n = 4, то l = 0, 1, 2, 3
Число возможных значений l равно n
Числовые значения l имеют буквенные обозначения:
Числовое значение l 0 1 2 3
Буквенное обозначение s p d f
Каждому значению l соответствует определенная форма электронного облака

Значения орбитального квантового числа

одно значение 0. Первый энергетический уровень не расщепляется, он состоит

из одного подуровня: 1s.
Второй энергетический уровень, для которого n = 2, расщепляется на два подуровня: 2s и 2p.
Третий энергетический уровень, для которого n = 3 расщепляется на три подуровня: 3s, 3p и 3d.

на каждом подуровне и их взаимное расположение.
Магнитное квантовое число m

может принимать значения
от –l до 0 и от 0 до +l
Каждому значению l соответствует свой набор магнитных квантовых чисел m.
На подуровне l имеется (2 l + 1) орбиталь.

квантовое число принимает два значения: +1/2 и -1/2.
Spin – быстрое

вращение.

в атоме по уровням, подуровням и орбиталям.
Порядок заполнения энергетических уровней,

подуровней и орбиталей определяется тремя правилами.

одинаковым набором всех четырех квантовых чисел.
Вольфганг ПАУЛИ (Pauli, Wolfgang)
(25.4.1900

- 15.12.1958)

швейцарский физик-теоретик.

= - 1/2
Первый электрон
n = 1
l = 0
m = 0
s

= 1/2

= 0
m = 0
s = ½

двух элементов: бериллия Ве и бора В

их суммарное спиновое квантовое число было максимальным
Фридрих Хунд (Friedrich Hund;

1896 — 1997)