- •Программа
- •12. Неорганические вяжущие
- •Контрольные вопросы
- •Строение атома
- •Значения квантовых чисел и максимальное число электронов на квантовых уровнях и подуровнях
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные вопросы
- •Разр.1s
- •Контрольные вопросы
- •Стандартные теплоты (энтальпии) образования h0298 некоторых веществ
- •Химическое сродство
- •Контрольные вопросы
- •Содержание
Значения квантовых чисел и максимальное число электронов на квантовых уровнях и подуровнях
Таблица I
Квантовый |
Магнитное квантовое число, ml |
Число квантовых состояний (орбиталий) |
Максимальное число электронов |
||||||
уровень
|
подуровень |
||||||||
обозна- чение |
главное кантовое число, n |
обозна- чение |
орбиталь- ное квантовое число, l |
в поду ровне (2l+I) |
в уровне n2 |
в подур овне 2(2l+I) |
в уровне 2n2 |
||
К |
I |
S |
0 |
0 |
I |
I |
2 |
2 |
|
|
2 |
S |
0 |
0 |
I |
4 |
2 |
8 |
|
|
|
P |
I |
-I;0;+I |
3 |
|
6 |
|
|
M |
3 |
S |
0 |
0 |
I |
|
2 |
|
|
|
|
P |
I |
-I;0;+I |
3 |
9 |
6 |
18 |
|
|
|
d |
2 |
-2;-I;0;+I;+2 |
5 |
|
10 |
|
|
N |
4 |
S |
0 |
0 |
I |
|
2 |
|
|
|
|
P |
I |
-I;0;+I |
3 |
|
6 |
|
|
|
|
d |
2 |
-I;0;+I |
5 |
16 |
10 |
32 |
|
|
|
f |
3 |
-3;-2;I;0;+I;+2;+3 |
7 |
|
14 |
|
ml (магнитное) - магнитный момент, ms- спин. Спин электрона возникает за счет вращения его вокруг собственной оси. Электроны в атоме должны отличаться хотя бы одним квантовым числом (принцип Паули), поэтому в AO могут находиться не более двух электронов, отличающихся своими спинами (). B табл. I приведены значения и обозначения квантовых чисел, а также число электронов на соответствующем уровне и подуровне.
Пример 2. Составьте электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 16 и 22. Покажите распределение электронов этих атомов по квантовым (энергетическим) ячейкам.
Решение: Электронные формулы отображают распределение электронов в
атоме по энергетическим уровням, подуровням (атомным орбиталям). Электронная конфигурация обозначается группами символов , где n - главное квантовое число; - орбитальное квантовое число (вместо него указывают соответствующее буквенное обозначение - S ., P , d , f ); x - число электронов в данном подуровне (орбитали). При этом следует учиты- вать, что электрон занимает тот энергетический подуровень, на котором он обладает наименьшей энергией - меньшая сумма (правило Клечковского). Последовательность заполнения энергетических уровней и подуровней следующая:
Так как число электронов в атоме того или иного элемента равно его порядковому номеру в таблице Д.И.Менделеева, то для элементов
№ 16 (сера) и № 22 (титан) электронные формулы имеют вид
.
Электронная структура атома может быть изображена также в виде схем размещения электронов в квантовых (энергетических) ячейках, которые являются схематическим изображением атомных орбиталей (AO). Квантовую ячейку обозначают в виде прямоугольника , кружка или линейки — , а электpoны в этих ячейках обозначают стрелками. B каждой квантовой ячейке может быть не более двух электронов с
противоположными спинами , . или . B данных
указаниях применяются прямоугольники.
Орбитали данного подуровня заполняются сначала по одному электрону с одинаковыми спинами, а затек по второму электрону с противоположными спинами (правило Хунда):
16S
S
↑↓ |
P |
||||||||
↑↓ |
↑↓ |
↑↓ |
↑↓ |
d |
|||||
↑↓ |
↑↓ |
↑ |
↑ |
|
|
|
|
|
|
n=1
n=2
n=3
22ti
↑↓ |
P |
|
|||||||||||||||
↑↓ |
↑↓ |
↑↓ |
↑↓ |
d f |
|
||||||||||||
↑↓ |
↑↓ |
↑↓ |
↑↓ |
↑ |
↑ |
|
|
|
|
||||||||
↑↓ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1
n=2
n=3
n=4
Пример 3. Ha каком основании хлор и марганец, помещают в одной группе периодической системы элементов? Почему их помещают в разных подгруппах?
Решение: Электронные конфигурации атомов:
Валентные электроны хлора - 3S2 Зр5, а марганца - 3d5 4S2 , таким образом, эти элементы не являются электронными аналогами и не должны размещаться в одной и той же подгруппе. Ho на валентных орбиталях атомов этих элементов находится одинаковое число электронов - 7. Ha этом основании оба элемента помещают в одну и ту жe седьмую группу периодической системы, но в разные подгруппы.