АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Принцип Паули. Электронные конфигурации атомов. Принцип построения периодической системы (ПС) элементов

Читайте также:
  1. CAC/RCP 1-1969, Rev. 4-2003 «Общие принципы гигиены пищевых продуктов»
  2. Cхема электрическая принципиальная блока ТУ-16. Назначение, принцип действия.
  3. ERP (Enterprise Resource Planning)- системы управления ресурсами предприятия.
  4. Hарушение юридических принципов
  5. I. ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ И ПРИНЦИПЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КПРФ, ПРАВА И ОБЯЗАННОСТИ ПАРТИИ
  6. II. Общие принципы построения и функционирования современных бизнес-структур
  7. III. СИСТЕМЫ УБЕЖДЕНИЙ И ГЛУБИННЫЕ УБЕЖДЕНИЯ
  8. III. Требования к организации системы обращения с медицинскими отходами
  9. L.1.1. Однокомпонентные системы.
  10. L.1.2.Многокомпонентные системы (растворы).
  11. o принцип. защиты окружающей среды на благо нынешних и будущих поколений
  12. P-N переход принцип работы полупроводникового диода.

В системе одинаковых фермионов, описываемой антисимметричной волновой функцией, любые два из них не могут одновременно находиться в одном и том же состоянии. В противном случае их ничего не меняющая перестановка давала бы состояние с симметричной функцией. Отметим, что число однотипных бозонов, находящихся в одном и том же состоянии, не лимитируется.

Для электронов в атоме может быть использована простейшая формулировка принципа Паули. В одном и том же атоме не может быть более одного электрона с одинаковым набором четырех квантовых чисел n, l, ml, ms.

Таблица 2.1. Электронные конфигурации элементов ПС в основном состоянии

n         5 …
Символ оболочки, уровня K L M N O …
2 n 2          
l = 0 … n -1                     …
Символ подоболочки, подуровня 1 s 2 s 2 p 3 s 3 p 3 d 4 s 4 p 4 d 4 f …
2(2 l + 1)                      
Пе-риод Z Эле-мент                      
I   H                      
  He                      
II   Li                      
  Be                      
  B                      
  …                      
  Ne                      
III   Na                      
  …                      
  Ar                      
IV   K           - *          
  Ca           -          
  Sc                      
  …                      

Примечание*. Первое исключение в основном порядке заполнения орбиталей:

19K[1 s 22 s 22 p 63 s 23 p 6] 3 d 0 4 s 1. При преимущественном увеличении энергии орбиты с ростом n положение ее уровня в многоэлектронном атоме определяется как главным квантовым числом n, так иорбитальным l.

Принцип Паули и экспериментальные данные по атомным спектрам и потенциалам ионизации положены в основу важного обобщения, названного принципом построения ПС:

Электронная конфигурация атома с номером Z определяется конфигурацией предшествующего атома с номером (Z - 1) и дополнительным определением квантовых чисел только одного добавочного электрона, который занимает самую низкую по энергии из доступных орбиталей на подуровнях, расположенных примерно в следующем порядке: 1 s, 2 s, 2 p, 3 s, 3 p, 4 s, 3 d, 4 p, 5 s, 4 d, 5 p, 6 s, 4 f, 5 d, 6 p, 7 s, 5 f, 6 d.

Символически орбитали атома изображают ячейками, а электроны – стрелками внутри них, направленными вверх при ms = +1/2 и вниз при ms = -1/2.

 

                    4 s                
              3 p ↑           3 d    
            3 s ↑↓ ↑↓ ↑↓       4 s ↑ ↑ ↑ ↑  
      2 p ↑↓         24Cr [Ar] ↑↓          
    2 s ↑↓ ↑↓ ↑↓                     3 d    
  1 s ↑↓                     4 s ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
19K ↑↓                   24Cr [Ar] ↑          
                                         

Орбитальная схема, соответствующая электронному строению атома 19K, условно отражает энергетическое различие подуровней, определяемых значениями главного (n) и орбитального (l) квантовых чисел. В сокращенном представлении орбитальной схемы 24Cr для заполненных подуровней 1 s, 2 s, 2 p, 3 s, 3 p использовано обозначение, соответствующее электронной конфигурации аргона ([Ar]).

Орбитали внутри каждого подуровня отличаются значениями магнитного квантового числа (ml), а электроны на орбиталях – значениями спинового (ms). В отсутствии магнитного поля несколько орбиталей в пределах подуровня совпадают по энергии и носят название вырожденных. Возникающую при этом неопределенность в размещении электронов на не полностью заполненных подоболочках устраняет эмпирическое правило Хунда.


1 | 2 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)