Много электронные атомы

Много электронные атомы

Много электронные атомыЧтобы объяснить строение многоэлектронных атомов, недостаточно представления о четырех квантовых числахотражающих поведение электронов. Один лишь факт движения электронов по определенным круговым или эллиптическим орбитам ничего не дает для понимания причин периодического изменения свойств атомов. Поэтому Н. Бор предположил, что электроны, характеризующиеся одним главным квантовым числом, занимают в атоме определенный энергетический уровень. Внутри каждого уровня они располагаются на различных энергетических подуровнях в зависимости от значения орбитального квантового числа. Однако оставалось неясным, сколько электронов может находиться на каждом уровне. А на каждом подуровне? И если на первый вопрос Н. Бор дал правильный ответ, выведя на основании периодической системы элементов формулу Nn = 2n2, то на второй вопрос однозначного ответа не оказалось. Выход из создавшегося положения был найден швейцарским физиком Вольфгангом Паули, который в 1925 г. сформулировал следующее правило: 

в электронной оболочке атома не может быть двух электронов, обладающих одинаковыми значениями всех четырех квантовых чисел. 

Согласно этому правилу, если в атоме находятся два электрона с одинаковыми значениями квантовых чисел nln и ml, то у них должен различаться спин; если же эти электроны имеют одинаковый спин, у них обязательно отличаются другие квантовые числа. Чтобы определить, сколько электронов может находиться на каждом энергетическом уровне и подуровне результатов, приведенных в этой таблице, видно, что на первом уровне (n=1) помещается не более двух электронов, занимающих один s-подуровень. На втором энергетическом уровне (n = 2) восемь частиц размещаются на двух подуровнях —s и -р. Восемнадцать электронов треть его уровня заполняют подуровни р, s и d. Максимальное число электронов на энергетическом уровне nопределяется общей формулой: Nn=2n2.

Полностью застроенный уровень называется также завершенным. Наружный уровень считается завершенным, когда на нем находятся два (при =1) или восемь (при n ≥ 2) электронов.

Емкость каждого подуровня с данным значением орбитального квантового числа ln можно подсчитать по формуле; N1 = 2(21 + 1).

Энергетический подуровень принято изображать прямоугольником, разделенным на ячейки (квантовые ячейки), общее число которых равно числу возможных значений ml.

Внутри каждой квантовой ячейки может поместиться не более двух электронов с противоположными спинами. Для удобства спин электрона изображают стрелкой ↑, а противоположные спины двумя стрелками, направленными разные стороны: ↑↓

Статья на тему Много электронные атомы