Состояние электронов в атомах

теория подразумевает, что энергия электрона
может принимать только определенные значения,

т.е.
квантуется. Энергия электрона, форма электронного облака
и другие параметры описывают состояние электрона в атоме.
Состояние электрона характеризуется совокупностью чисел,
называемых квантовыми числами. Главное квантовое число n служит для отнесения состояния
электрона к тому или иному энергетическому уровню, под
которым понимается набор орбиталей с близкими значениями
энергии. Главное квантовое число может принимать любое
значение из области натуральных чисел, т.е.n=1, 2, 3.

ОРБИТАЛИ - место расположения
электрона в атоме.

орбиталей. Орбитали с одинаковой энергией, принадлежащие одному энергетическому уровню, образуют

энергетический подуровень. Отнесение орбитали к какому-либо подуровню производится при помощи побочного (орбитального) квантового числа l. Орбитальное квантовое число показывает, какому подуровню данного энергетического уровня соответствует характер движения рассматриваемого электрона. Очень часто состояния электрона обозначают латинскими буквами, при этом состояние с l=0 называют s-орбиталью, l=1 — р-орбиталью, l=2 — d-орбиталью l=3 — f-орбиталью, l=4 — g-орбиталью и т.д. Электронные облака орбиталей с разными значениями l имеют разную конфигурацию, а с одинаковыми l похожую.

одинаковые по энергии орбитали, введено магнитное квантовое число ml. Его

квантово-механический смысл в том, что ml выражает проекцию орбитального момента импульса на направление магнитного поля. Именно магнитное квантовое число отражает пространственную ориентацию орбиталей с одинаковым числом l.

движения. Хотя интерпретация этого свойства сложна, его можно уподобить вращению

электрона вокруг своей воображаемой оси.

затем, после заполнения первого уровня, с n=2 и т.д. Всего

на первом уровне (n=1) может находиться только два электрона, на втором (n=2) восемь, на третьем (n = 3) восемнадцать, т.е. на уровне с номером n может находиться не более 2n электронов. Это следует из другого правила, которое выполняется при построении электронной оболочки атома и называется принципом Паули: в атоме не может быть электронов, у которых бы совпадал весь набор из четырех квантовых чисел.

2

до окончания II периода. Внешний уровень у неона будет завершён!!!

Нарисовать схемы для атомов III периода, согласно повторяемости(периодичности строения
внешнего уровня, т.е. у Na строение 3 уровня будет как у Li, у Mg как у Be и т.д.

2 8 8 1
+11Na) ) )

2 8 1

)

…

…

3s1

4s1

Суть периодичности –
повторяемость строения внешнего
уровня

Элементы, у которых
заполняется S – подуровень
называются s –элементами
и т.д.

Ti, V

атоме Cr происходит «провал» электрона. Конфигурация
и
3d5
3d10
более энергетически устойчива.
4s1
ВНИМАНИЕ!!!

Число неспаренных электронов у хрома
совпадает с № его группы, значит высшая степень
окисления + 6

конфигурация

3d5
более энергетически устойчива.
4s2
Число неспаренных электронов у Mn 5,

но высшая
степень окисления + 7(№ гр.), так в возб. состоянии
один 4s электрон станет 4р.Это возможно в пределах
одного уровня. САМ. Fe,Co,Ni (триада 8 группы)

атоме Cu также происходит «провал» электрона. Конфигурация

3d10
более энергетически

устойчива.

4s1

ВНИМАНИЕ!!! У Zn …

4s2

А далее расположены р-элементы
от Ga до Kr

5s → 4d → 5p и тоже есть
исключения -

«провалы»
электронов (см. табл.
Менделеева в учебнике).

снаружи уровне.
4f- элементы – лантаноиды
5f- элементы – актиноиды

Так, Cs и

Ba - 6s – элементы;
La 5d-элемент
Ce - Lu – 4 f- элементы
Здесь также встречаются «провалы»,
связанные с эн.устойчивостью
Наполовину и полностью заполненных
f- подуровней.

низкой энергией, отвечающей его
прочной связи с ядром, — принцип

наименьшей энергии. С ростом
порядкового номера элемента
электроны заполняют орбитали и
уровни в порядке возрастания их
энергии, а подуровни —
в последовательности s-p-d-f.
Последовательность возрастания
энергии называется шкалой энергии.