Formarea carcasei de electroni a unui atom - stadopedia

FORMAREA ATOMULUI ELECTRONIC. CONFIGURAȚII ELECTRONICE

Setul de orbite cu aceeași valoare a numărului principal quantum n formează un nivel de energie.







Starea unui electron într-un atom, caracterizată prin trei numere cuantice n, l, ml. se numește orbital atomic. Adesea, orbitalul este, de asemenea, definit ca regiunea spațiului în care este cel mai probabil să se găsească electronul.

Orbitalele unui anumit nivel de energie, caracterizate de aceeași valoare a numărului cuantic orbital l, formează o subsol energetic.

Evident, numărul de orbite pe subsol este egal cu numărul de valori ale numărului magnetic cuantic ml. pe care le poate lua pentru un anumit l. Astfel, la orice nivel de energie poate exista doar un s-orbital; ea formează un substrat. Dacă un anumit nivel de energie este format, de asemenea, din orbite de alt tip, atunci orbitele p vor fi întotdeauna trei; ei formează un p-subsub. D-subsolul este format din cinci d-orbitali, iar șapte f-orbitale formează un substrat f.

Imaginea grafică a orbitalului:

De exemplu, este prezentat mai jos orbitali formează împreună un nivel de energie al treilea, deoarece acestea sunt toate caracterizate prin aceeași valoare a numărului cuantic principal n = 3. Al treilea nivel energetic este împărțit în trei subnivele, câteva energii diferite: s-orbitali au o energie mai mică, decât p-orbital și p-orbitali, o energie mai mică decât d-orbitali. Fiecare subnivel format orbitalii cu aceeași valoare a orbital număr l cuantic.

Tabelul 2- Formarea carcasei de electroni a unui atom

Nivelul energetic, n

Energia sub nivelul, l

Orbital, n, l, ml

2 electrice + 6 electrice + 10 electrice + 14 electrice = 32 electr.

La 5.6.7 se pot localiza nivelele de energie, precum și pe 4, 32 de electroni (5S, 5P, 5d, 5f)

5.2 Legile fundamentale ale umplerii nivelelor, subsolurilor și orbitalilor în carcasa electronilor unui atom de către electroni

Umplerea nivelurilor, subsolurilor și orbitalilor în carcasa electronilor unui atom de către electroni este determinată de următoarele legi.

Principiul energiei minime: într-o stare stabilă, electronii sunt la cele mai scăzute niveluri de energie și subsoluri.

Acest lucru înseamnă că fiecare nou electron intră în atom la cel mai mic subsol (fără energie). Pentru un atom cu mai multe electroni, energia orbitalilor la nivele și subsoluri variază după cum urmează: 1s <2 s <2р <З s <Зр <4 s <3d <4р <5 s <4d <5р <6s <4f ≈ 5d <6p <7s <5f ≈6d <7p .







II Regula Klechkovsky (regula n + l). Energia orbitalilor crește odată cu creșterea sumei n + l. Cu o valoare a acestei sume pentru două orbite, energia mare a orbitalilor, care are un număr cuantic mai mare.

De exemplu, 3d, suma n + l = 3 + 2 = 5

III Principiul Pauli: nu pot exista doi electroni într-un atom cu aceleași valori ale tuturor celor patru numere cuantice.

Fiecare orbital este o stare energetică caracterizată prin valorile a trei numere cuantice: n, l și ml. Aceste numere determină dimensiunea, forma și orientarea orbitalilor în spațiu. În consecință, pe o orbită nu pot exista mai mult de doi electroni și vor diferi în valoarea unui număr cuantic (spin) cuantic: ms = +1/2 sau - 1/2

Regula lui Hund: atunci când se formează subsolul electronilor, electronii umple numărul maxim de orbite libere, astfel încât numărul de electroni nepartiți este mai mare.

Structura învelișului electron al atomului și poziția elementului în sistemul periodic sunt interdependente. Cunoscând poziția unui element într-un sistem periodic, se poate determina structura carcasei electronice a unui atom din orice element.

Numărul ordinal al unui element din sistemul periodic arată încărcarea nucleului atomului său și numărul de electroni din atom.

Numărul perioadei corespunde numărului de niveluri de energie din carcasa electronică a atomilor tuturor elementelor dintr-o anumită perioadă.

Numărul grupului corespunde, ca regulă, numărului de electroni de valență din atomii elementelor unui grup dat.

Electronii Valence sunt electroni cu cele mai recente nivele de energie. Valerii electroni au o energie maximă și sunt implicați în formarea unei legături chimice între atomii din molecule.

În atomii elementelor principalelor subgrupe (A), toți electronii de valență se află la ultimul nivel de energie, iar numărul lor este egal cu numărul grupului.

În atomii elementelor din subgrupurile (B), la ultimul nivel de energie nu mai sunt mai mult de doi electroni, electronii de valență rămași sunt la cel mai penultim nivel de energie. Numărul total de electroni de valență, de regulă, este egal cu numărul grupului.

Numărul de niveluri de energie umplut cu electroni într-un atom corespunde cu numărul perioadei în care este localizat elementul: atomii de elemente din prima perioadă au un nivel de energie, doi atomi ai celei de-a doua perioade și așa mai departe.

Cel mai mare număr de electroni la nivelul energiei este:

unde n este numarul de nivel sau numarul cuantum principal.

În consecință, la primul nivel de energie nu pot exista mai mult de doi electroni, pe al doilea - nu mai mult de 8, pe al treilea - nu mai mult de 18, pe al patrulea - nu mai mult de 32.

Acum, ia în considerare structura unui nivel electronic individual. Începând cu valoarea n = 2, nivelele de energie sunt împărțite în subsoluri, care se deosebesc una de alta de energia de legare cu nucleul. Numărul de subsoluri este egal cu valoarea numărului cuantum principal, dar nu depășește patru.

În Fig. 1.2 se prezintă schema de subdiviziune a nivelelor energetice în subsoluri.

Distribuția electronilor peste nivele și subsoluri (configurații atomice electronice) este scrisă sub formă de formule electronice.

De exemplu, formula electronică a unui atom de sodiu este scrisă ca:







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: