Модели атомов.

Электрон обладающий не значительной массой, большой величиной заряда и огромной скоростью, обладает двойственной природой корпускулярно волновой.

1. Электрон ведет себя как частица доказано экспериментально. Электроны могут вышибать или выбивать составляющие свето-чувствительных пластин.

2. электрон-это волна. Точное положение в пространстве, координаты электрона установить не возможно, значит электрон волна.

По Резерфорду модель атомов. Вокруг ядра, положительно заряженного, довольно тяжелого вращаются отрицательно заряженные электроны, сумма зарядов которых равна положительно заряженному ядру. Центробежная сила вращения электронов уравновешивается силой притяжения положительно заряженного ядра. Поэтому электрон постоянно вращается вокруг ядра по определённой орбите. При этом выделяется постоянным потоком энергия в виде света. Что можно обнаружить в спектральном анализе любого хим. Элемента. Недостатки: Если электрон постоянно испускал свет, теряя при этом энергию он постепенно бы приблизился к ядру и следовательно упал бы на него, атом прекратил бы свое существование.

Модель Бора.

Предположил, что энергия электрона изменяется не прерывно, а скачками – дискретно. Ватами возможны не любые состояния электронов, а лишь разрешенные т.е электрическое состояние электрона квантовано. Переход из одного разрешенного состояния в другое совершается скачкообразно и сопровождается испусканием или поглощением кванта электромагнитного излучения. Постулаты Бора:

• Электрон может вращаться вокруг ядра не по любым, а только по некоторым круговым орбитам – стационарным.

• Двигаясь по стационарной орбите, электрон не излучает электромагнитной энергии.

• Излучение происходит при скачкообразном переходе электрона с одной стационарной орбиты на другую. При этом испускается или поглощается квант электромагнитного излучения, энергия которого равна разности энергии электрона в конечном и исходном состоянии. Если электрон переходит из орбитали расположенной ближе к ядру на орбиталь, расположенную дальше от ядра, то это требует затраты энергии. Электрон переходит в возбужденное состояние.

Зоммерфельд.

Дополнил теорию Бора тем, что электроны могут вращаться не только по круговой орбите, но и по другим формам. Изучает электрон. Раздел науки - квантовая механика. Т. к движение таких частиц основано на вероятностном принципе. Два принципа квантовой механики:

• Двойственная природа электрона как частица и как волна.

• Принцип неопределенности – Гейзенберга. Невозможно одновременно определить координату электрона и его скорость.

Орбиталь – это геометрический образ, отвечающий объёму пространства вокруг атомного ядра, который соответствует 90 % вероятности нахождения электрона как частицы и одновременно 90 % плотности заряда как волны.

Движение электронов как волны впервые описал математик Шредингер называется уравнение стоячей и движущей волны. Где лямда длинна волны,H постоянная кванта 6.62*10 в 27 степени в B скорость электронов. Решение этого уравнения стали целые числа, соответствующие главному квантовому числу. Движение электрона по постоянной орбитали соответствует стоячей волне.

λ = h/mv

Перескок электрона соответствует движущейся волне. n – главное квантовое число, определяет размеры энергетического облака.

Магнитное квантовое число. m - указывает на ориентацию электронного облака в пространстве. Для S электронов m=0 (одно значение). Для P электронов 3 значения(-1,0,+1).

Для F электронов 7 значений=-3,-2,-1,0,1,2,3.

L орбитальное квантовое число. Соответствует под уровням. Для с л=0,для п л=1,для д л=2, ф л=3.

Характеризуют количество подуровней на уровне и форму орбиталей.

Спиновое (магнитное) квантовое число. Значение его равно+- ½.Вращение электронов вокруг собственной оси.

Принцип Паули. Ватами не может быть 2-ух электронов, у которых все 4 квантовых числа были бы одинаковыми. Т.е каждая атомная орбиталь может быть занята не более чем двумя электронами, спины которых имеют противоположные знаки.

23.01.12

Правило Хунда. Заполнение электронов происходит по порядку, по ячейкам согласно их энергии.

При возрастании заряда ядра атома, последовательное заполнение электронов в орбиталей происходит, от орбиталей с меньшем значением суммы главного и орбитального квантовых чисел(n+l), к орбиталям с большем значениям этой суммы. Заполнение орбиталей происходит последовательно в направлении, возрастания значения главного квантового числа.

3d) n=3;

L=2

4s) N=4

L=0

Электроны во времени заполняются так –ns, n-2f, n-1d, np