СТРОЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ОБОЛОЧКИ АТОМА ЛЕКЦИЯ

заряженного ядра и двигающихся вокруг него отрицательно заряженных электронов.

Состав атома:

информации об энергии определенного электрона и пространстве, в котором он

находится.
Электрон в атоме не имеет траектории движения, т. е. можно говорить лишь о веро­ятности нахождения его в пространстве вокруг ядра.

- пространство вокруг ядра, в котором нахождение электрона наиболее вероятно.

Квантовые числа
Важнейшей характеристикой движения

электрона на определенной орбитали является энергия его связи с ядром.
Электроны, обладающие близкими значениями энергии, образуют единый электронный слой, или энергетический уровень. Энергетические уровни нумеруют, начиная от ядра,— 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
Электронная орбиталь каждого электрона в атоме называется атомной орбиталью (АО), в молекуле – молекулярной орбиталью (МО).

Квантовые числа

Полное описание состояния электронного

облака возможно лишь при определенных значениях квантовых чисел:
Главное квантовое число n
Орбитальное (побочное) квантовое число l (ln )
Магнитное квантовое число m (ml )
Спиновое квантовое число S(ms )

Главное квантовое число

Главное квантовое число

(n) определяет основной запас энергии электрона, т.е. степень его удаления от ядра или размер электронного облака (орбитали).
Оно принимает любые целочисленные значения, начиная с единицы.
Для реально существующих атомов в основном состоянии n = 1÷7.

Орбитальное квантовое число

Орбитальное (побочное) квантовое число l определяет орбитальный

момент количества движения электрона и характеризует форму электронного облака.
Оно может принимать целочисленные значения от 0 до (n-1).
Для реально существующих атомов в основном состоянии l принимает значение 0,1,2,3.
Каждому значению l соответствует орбиталь особой формы.
При l=0 атомная орбиталь, независимо от значения главного квантового числа, имеет сферическую форму (S-орбиталь).
Значению l=1 соответствует атомная орбиталь, имеющая форму гантели (p- орбиталь).
Более сложные формы у d- и f-орбиталей (l=2, l=3).

Магнитное квантовое число

Магнитное квантовое число определяет значение проекции орбитального

момента количества движения электрона на произвольно выделенную ось, т.е. характеризует пространственную ориентацию электронного облака.
Оно принимает все целочисленные значения от –l до +l, в том числе значение 0.

Спиновое квантовое число

Спиновое квантовое число S(ms) характеризует собственный механический

момент электрона, связанный с вращением его вокруг своей оси.
Оно имеет только два значения +1/2 и –1/2.

Квантовое состояние электронов,

ёмкость энергетических уровней и подуровней

ядру.
Начиная со второго энергетического уровня (n=2) каждый из уровней

подразделяется на подуровни (подслои), несколько отличающиеся друг от друга энергией связи с ядром.
Число подуровней равно значению главного квантового числа:
первый энергетический уровень имеет один подуровень; второй — два; третий — три; четвертый — четыре подуровня.
Подуровни в свою очередь образованы орбиталями. Каждому значению n соответствует число орбиталей, равное n.

из которых они состоят: s, p, d, f.

характеризоваться большим запасом энергии. Следовательно, наименее прочно связаны с ядром

атома электроны внешнего уровня.
Наибольшее число электронов на энергетичес­ком уровне определяется по формуле:
N = 2n2,
где N — максимальное число электронов; n — но­мер уровня, или главное квантовое число.
Следовательно, на первом, ближайшем к ядру энергетическом уровне может находиться не бо­лее двух электронов; на втором — не более 8; на третьем — не более 18; на четвертом — не бо­лее 32.

все элемен­ты делят на четыре электронных семейства, или блока:

гелий и элементы главных подгрупп I и II групп.

главных подгрупп
III— VIII групп

побочных подгрупп I—VIII групп, т. е. элементы вставных декад больших

периодов, расположенных между s- и р-элементами.
Их также называют переход­ными элементами.

лантаноиды и актиноиды.

Протоны и нейтроны
Атом любого химического элемента сравним с

крохотной Солнечной системой. Поэтому такую модель атома, предложенную Э. Резерфордом, называют планетарной.
Атомное ядро, в котором сосредоточена вся масса атома, состоит из частиц двух видов — протонов и нейтронов.
Протоны имеют заряд, равный заряду электронов, но противоположный по знаку (+1), и массу, равную массе атома водорода (она принята в химии за единицу).
Нейтроны не несут заряда, они нейтральны и имеют массу, равную массе протона.

Протоны и нейтроны вместе называют нуклонами (от лат. nucleus — ядро).

МАССОВЫМ ЧИСЛОМ
Например, массовое число атома алюминия:

13 + 14 = 27


число протонов 13, число нейтронов 14, массовое число 27

ядра, но разное массовое число, называются ИЗОТОПАМИ.
Химические элементы, встречающиеся в

природе, являются смесью изотопов.
Химические свойства изотопов большинства химических элементов совершенно одинаковы.
Однако изотопы водорода сильно различаются по свойствам из-за резкого кратного увеличения их относительной атомной массы; им даже присвоены индивидуальные названия и химические знаки.