I. Состояние электрона в атоме.

Электрон — сложное материальное образование, которому характерен корпускулярно-волновой дуализм. Он меняет свои свойства в зависимости от места, в котором находится: электрон, покинувший атом, отличается по свойствам от электрона в атоме содержащегося.

Принцип неопределённости Гейзенберга:

Для частиц малой массы невозможно определить со сколь угодно высокой точностью их положение в пространстве (координату) и импульс одновременно.

ΔxΔmv_x ≥ h/2π

II. Уравнение Шрёдингера:

Электрон — стоячая электромагнитная волна.

Его местонахождение в атоме определяется вероятностью в 95%.

Ввёл волновую орбитальную функцию ψ.

E_к+Е_р=Е

Е_к=mv²/2=p/2m

Тогда, если ввести функцию H=E=E_p+E_к=p/2m+E_p, то её нахождение эквивалентно нахождению полной энергии системы. Эта функцияHназывается функцией Гамильтона (гамильтониан).

Общая форма:

(гамильтониан) HΨ=ЕΨ (суммарная энергия)

Решение для водорода:

Ψ_{n, e, m} =[N][R_{n, e} (r)[Ф_е,m (x/r; y/r; z/r)]

III. Квантовые числа

1. n - главное квантовое число.

Оно характеризует энергетическое состояние электрона в атоме и определяет размер электронного облака (удаление электронов от ядра).

Принимает значения 1, 2, 3, .., n(положительные целые числа).

nсовпадает с номером периода в таблице Менделеева и показывает, сколько выделяют подуровней.

2. l – побочное, орбитальное, азимутальное квантовое число.

Оно определяет энергию подуровня а пределах уровня, определяет форму плотности.

Принимает значения от 0, 1, 2, .., n-1.

l=0:s

l=1: p

l=2: d

l=3: f

l=4: g

3. m_o – магнитное квантовое число.

Характеризует энергию магнитного момента движения и учитывает ориентацию электронной плотности в пространстве.

Принимает значения от –lчерез ноль до +l.

Тогда, их всего 2l+1.

4. m_s – спиновое квантовое число.

Характеризует дополнительный вращательный момент.

m_s принимает значения либо +1/2, либо -1/2.

На одной орбитали может быть только два электрона с одинаковым спином.

Если у двух электронов все числа равны, то они имеют одинаковую энергию.

Если различается спиновое квантовое число, то они сливаются в общее электронное облако: система теряет энергию, таким образом, переходит в более выгодное состояние.

#6. Основные принципы и последовательность заполнения электронами атомных орбиталей многоэлектронных атомов.

1) Принцип минимума энергии:

Сначала заполняются орбитали с меньшим уровнем энергии.

Правила Клечковского:

1. Последовательное заполнение орбиталей идёт, начиная с меньшего значения (n+l) и до большего значения (n+l).

Пример: сначала 2s (n=2, l=0), а потом уже 2p (n=2, l=1).

2. Если значения (n+l) одинаковые у орбиталей, то их заполнение происходит последовательно в сторону увеличения значения n.

Пример: сначала 3d (n=3, l=1), а потом уже 4p (n=4, l=5).

2) Принцип запрета Паули:

В атоме не может быть более двух электронов в одинаковом квантовом состоянии.

3) Правило Хунда:

Суммарное спиновое число электронов данного подуровня должно быть максимальным.

#7. Современная трактовка периодического закона Менделеева.

Свойства элементов (а потому и свойства образованных ими тел) находятся в периодической зависимости от их атомного веса. Они не являются случайными, а зависят от электронного строения данного атома и закономерно (периодически) меняются в зависимости от заряда атомного ядра.

#8. Основные свойства химических элементов (сос-тав ядра, эффективный радиус, ковалентный ради-ус, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность, поляризуемость, поляри-зующая способность).