4.3 Атомные орбитали
Состояние электрона в атоме, характеризующееся тремя квантовыми числами n, l, ml , называется атомной орбиталью. Часто орбиталь также определяют как область пространства, в которой наиболее вероятно нахождение электрона.
Совокупность орбиталей с одним и тем же значением главного квантового числа n образует энергетический уровень.
Орбитали некоторого энергетического уровня, характеризующиеся одним и тем же значением орбитального квантового числа l, образуют энергетический подуровень.
О
чевидно,
что число орбиталей на подуровне равно
числу значений магнитного квантового
числа ml,
которые оно может принимать при данном
l.
Так, на любом энергетическом уровне
может находиться только одна s-орбиталь;
она и образует s-подуровень. Если некоторый
энергетический уровень образован также
орбиталями другого типа, то p-орбиталей
всегда будет три; они образуют p-подуровень.
d-подуровень
образован пятью d-орбиталями, а семь
f-орбиталей образуют f-подуровень.
Графическое изображение орбитали:
Например, показанные ниже орбитали все вместе образуют третий энергетический уровень, так как все они характеризуются одним и тем же значением главного квантового числа n = 3. Третий энергетический уровень делится на три подуровня, несколько различающихся по энергии: s-орбитали имеют более низкую энергию, чем p-орбитали, а p-орбитали, более низкую энергию, чем d-орбитали. Каждый подуровень образован орбиталями с одинаковым значением орбитального квантового числа l.
Формирование электронной оболочки атома. Электронные конфигурации
5.1 Формирование электронной оболочки атома.
Таблица 2- Формирование электронной оболочки атома
Энергетический уровень, n |
Энергетический подуровень, l |
Орбиталь, n, l, ml |
К-во электронов на уровне |
n=1
|
l=0, (S) |
1S (1 орбит.) |
2 электр. |
n=2
|
l=0, (S) l=1, (p) |
2S (1 орбит.) 2p (3 орбит.) |
2 электр.+ 6 электр.= 8 электр. |
n=3
|
l=0, (S) l=1, (p) l=2 (d) |
3S (1 орбит.) 3p (2 орбит.) 3d (5 орбит.) |
2 электр.+ 6 электр.+ 10 электр.= 18 электр. |
n=4
|
l=0, (S) l=1, (p) l=2 (d) l=3 (f) |
4S (1 орбит.) 4p (2 орбит.) 4d (5 орбит.) 4f (7 орбит.) |
2 электр.+ 6 электр.+ 10 электр.+ 14 электр.= 32 электр. |
На 5,6,7 энергетических уровнях также как и на 4 может располагаться 32 электрона (5S, 5p, 5d, 5f)
5.2 Основные закономерности заполнения электронами уровней, подуровней и орбиталей в электронной оболочке атома
Заполнение электронами уровней, подуровней и орбиталей в электронной оболочке атома определяется следующими закономерностями.