1 Билет

По квантовой теории строения атома:

Электрон имеет двойственную природу. Он может вести себя и как частица, и как волна.

Для электрона невозможно одновременно точно измерить координату и скорость.

Электрон в атоме не движется по определенным траекториям, а может находиться в любой части околоядерного пространства, однако вероятность его нахождения в разных частях этого пространства неодинакова.

Ядра атомов состоят из протонов и нейтронов.

Волнова́я фу́нкция (функция состояния, пси-функция, амплитуда вероятности) — комплексная функция, используемая в квантовой механике для вероятностного описания состояния квантовомеханической системы. В широком смысле — то же самое, что и вектор состояния.Ве́ктор состоя́ния (синонимы: амплитуда состояния, иногда — волновая функция) — основное понятие квантовой механики, математический вектор в гильбертовом пространстве, задание которого в определённый момент времени полностью определяет состояние квантовой системы и, если известны взаимодействия, его эволюцию в дальнейшем.

Состояние квантовой системы, которое можно описать вектором состояния, называется чистым состоянием, в отличие от более широкого класса смешанных состояний, описываемых матрицами плотности.

Ква́нтовое число́ в квантовой механике — численное значение какой-либо квантованной переменной микроскопического объекта (элементарной частицы, ядра, атома и т. д.), характеризующее состояние частицы. Задание квантовых чисел полностью характеризует состояние частицы. Подчеркнём, что свойство тождественности выполняется не просто для частиц одного сорта, а для частиц одного сорта с одинаковыми квантовыми числами!

Главное(орбитальное, радиальное) квантовое число — целое число, обозначающее номер энергетического уровня. Характеризует энергию электронов, занимающих данный энергетический уровень. С возрастающим главным квантовым числом возрастают радиус орбиты и энергия электрона. Главное квантовое число обозначается как n.

Наибольшее число электронов на энергетическом уровне, с учетом спина электрона определяется по формуле N=2n^2

Орбитальное квантовое число (азимутальное) - определяет азимутальное распределение плотность вероятности локализации электрона в атоме, то есть форму электронного облака.

Связано с n -главным (радиальным) квантовым числом соотношением: n-1

электронное облако – это область пространства, в которой с высокой вероятностью может быть обнаружен электрон.

2 Билет

Правило Хунда определяет порядок заполнения орбиталей определённого подслоя и формулируется следующим образом: суммарное спиновое число электронов данного подслоя должно быть максимальным.

Это означает, что в каждой из орбиталей подслоя заполняется сначала один электрон, а только после исчерпания незаполненных орбиталей на эту орбиталь добавлется второй электрон. При этом на одной орбитали находятся два электрона с полуцелыми спинами противоположного знака, которые спариваются (образуют двухэлектронное облако) и, в результате, суммарный спин орбитали становится равным нулю.

Другая формулировка: Ниже по энергии лежит тот атомный терм, для которого выполняются два условия. 1. Мультиплетность максимальна 2. При совпадении мультиплетностей суммарный орбитальный момент L максимален.

При́нцип Па́ули (принцип запрета) — один из фундаментальных принципов квантовой механики, согласно которому два тождественных фермиона не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии.

В атоме каждый электрон располагается так, чтобы его энергия была минимальной (что отвечает наибольшей связи его с ядром).

Энергия электрона в основном определяется главным квантовым числом n и побочным квантовым числом l, поэтому сначала заполняются те подуровни, для которых сумма значений квантовых чисел n и l является наименьшей. Например, энергия электрона на подуровне 4s меньше, чем на подуровне 3d, так как в первом случае n + 1 = 4 + 0 = 4, а во втором n + l = 3 + 2 =5; на подуровне 5s (n + l = 5 + 0 = 5) энергия меньше, чем на 4d (n + l = 4 + 2 = 6); на 5р (n + l = 5 + 1 = 6) энергия меньше, чем на 4f (n + l = 4 + 3 = 7) и т.д.