Secvența de umplere a nivelelor, subsolurilor, orbitalilor în atomi cu mai mulți electroni cu electroni determină:
1) principiul celui mai mic consum de energie;
2) regula Klechkovsky;
3) principiul interzicerii lui Pauli;
4) regula Gund.
Principiul celui mai mic nivel de energie: maximul stabilității sistemului corespunde unui minim de energie.
În consecință, în conformitate cu acest principiu, electronii vor fi inițial localizați pe orbite atomice având o energie minimă, în acest caz legătura dintre electroni și nucleu este cea mai puternică și sistemul atomic este într-o stare de stabilitate maximă.
La atomii cu mai mulți electroni, electronii experimentează nu numai atracția nucleilor, ci și repulzarea electronilor mai aproape de nucleu și protejarea nucleului de electroni mai îndepărtați. Prin urmare, secvența de creștere a energiei orbitalilor devine mai complicată.
Ordinea cresterii energiei orbitalilor atomici in atomi complexi este descrisa de regula Klechkovsky. prin creșterea sarcina nucleului umpluturii orbitali atom apare în ordinea crescătoare a valorii principalului și a numerelor cuantice orbitale (n + l), iar pentru valori egale ale sumei (n + l) - în ordinea crescătoare n.
În consecință, regula se suprapune în următoarele serii (Figura 2.4.): 1s<2s<2p<3s<3p<4s≈3d<4p<5s≈4d<5p<6s≈4f≈5d<6p<7s≈5f≈6d.
Ordinea umplerii: 4s, 3d, 4p.
Excepțiile sunt d și f - elemente cu subnivele complete și pe jumătate umplut în care există un eșec de electroni așa-numita, de exemplu: Cu, Ag, Cr, Mo, Pd, Pt (acest fenomen va fi discutat mai târziu).
Principiul interzicerii lui Pauli este că nu pot exista doi electroni într-un atom cu același număr de patru numere cuantice.
Conform acestui principiu, pe o orbitală, caracterizată prin anumite valori ale numărului cuantic n, l și ml. pot exista doar doi electroni care diferă în valoarea numărului cuantic spin ms. și anume ms = + și ms = - -. și anume ale căror spini sunt direcționate opus. Aceasta poate fi reprezentată simbolic prin următoarea schemă.
Umplut și nepermis.
Principiul excluziunii Pauli determină capacitatea electronică a nivelurilor de energie și a subsolurilor. La s - subnivel (un orbital) poate fi doar doi electroni p - subnivel (trei orbital) - șase pentru d subnivel (cinci orbitali) - zece la f - subnivel (șapte Orbitali) - paisprezece electroni. În general, numărul maxim de electroni la subnivel cu numarul cuantic orbital este 2 l (2l + 1). Deoarece numărul de nivelul de energie orbitale este egal cu nivelul de energie al n 2. Capacitatea este 2n 2 electroni, unde n - valoarea corespunzătoare a numărului cuantic principal.
Regula Gunda: durabilă (neexcitat) de atomi corespunde unei distribuții de electroni în interiorul subnivele de energie, atunci când valoarea absolută a numărului de spin total (# 9474; Σms # 9474;) cât mai mult posibil.
Luați în considerare distribuția de energie a electronilor în celulele din atomul de carbon, configurația de electroni care 1s 2s 2 2 2p 2. Există trei opțiuni:
1s 2s 2s 1s 2s 2s 1s 2s 2s
În toate cazurile, numărul de rotație a electronilor 1s 2 și 2s 2 - electroni este 0 (rotirile electronilor sunt antiparalerale în fiecare celulă de energie). Numărul de spin total al electronilor p în variantele a), c) este zero (Σms = 0), în varianta (b) Σms = 1. În conformitate cu regula Gund, este pusă în aplicare numai opțiunea (b).
Cu alte cuvinte: orbitalii de umplere unul subnivelul în atomii de stat la sol începe electroni singur cu aceeași rotire. După ce electronii ocupă un singur toate orbitali din acest subnivel sunt umplute orbitali electroni al doilea spin opus.
Trimiteți-le prietenilor: