Umplerea cu electroni a orbitalilor atomici (AO) respectă trei reguli:
1. Principiul energiei minime (principiul stabilității). Orbitalele sunt umplute, începând cu cea mai mică energie, pentru ao mări. Această stare este numită starea de bază. În acest caz, energia atomului este minimă, iar stabilitatea - maximul.
Așa cum sa dovedit, în creșterea energiei AO, există o regularitate, care este determinată de regula Klechkovsky: orbitalul pentru care suma valorilor numerelor principale și orbitale cuantice (n + 1) este minimă este mai mică în energie. De exemplu, orbitalul 4s. pentru care n + l = 4 + 0 = 4. este umplut mai devreme de 3d. unde suma n + 1 = 3 + 2 = 5. Dacă sumele sunt mai mici în energie, este localizată o orbită cu o valoare mai mică a numărului principal de consolă. Astfel, orbitalul 3d are o energie mai mică decât 4p.
Ordinea obișnuită de umplere a orbitalilor atomici are următoarea formă:
1s <2s <2p <3s <3p <4s <3d <4p <5s <4d <5p <6s <4f =5d <6p <7s <5f=6d …
2. Principiul Pauli. Conform acestui principiu (interdicție), nu pot exista doi electroni într-un atom cu aceleași seturi de valori ale numerelor cuantice n, l, ml, ms. Nu poate exista mai mult de doi electroni pe orbital și numai dacă au rotiri antiparalerale.
3. Regula lui Hund (Gund). În fiecare strat cuantic, orbitele (orbitele unui subsol) sunt mai întâi umplute odată cu electroni cu rotiri paralele, astfel încât rotația totală a atomului este maximă; numai după aceasta se începe cuplarea electronilor.
Aceste trei reguli caracterizează configurația electronică a atomilor de elemente diferite în starea de bază. Electronii de nivelul energiei externe sunt uneori numiți electroni de valență. GN Lewis a propus să reprezinte electroni de valență utilizând punctele care sunt plasate lângă semnul chimic al elementului:
Astfel de desemnări se numesc simboluri Lewis.
Orbitalul atomic, inclusiv valența, poate avea doar trei stări:
- orbitalul nu este ocupat de electroni - un orbital liber sau vacant;
- orbitalul este ocupat de un electron (electronul neparticipat), spinul nu este compensat;
- Orbitalul este ocupat de o pereche de electroni cu rotiri compensate (o pereche de electroni nepereche).
Imaginile de mai sus ale orbitalilor atomici (figurile 1-5) și seturile corespunzătoare de numere cuantice sunt valabile, indiferent dacă există un electron nepereche pe ele, o pereche de electroni neparticipată sau nici un electron.
Dacă un atom dintr-un singur strat cuantic are o pereche de electroni nepereche și o orbitală liberă, poate trece într-o stare excitată, transferând un electron la următoarea subsol cu o schimbare de spin. La semnul chimic al atomului, un asterisc (*) este pus în stare excitată, de exemplu, C *.
Caracteristicile foarte importante ale atomului sunt proprietățile sale magnetice, în special diamagnetismul și paramagnetismul. Parametrii paramagnetici sunt numiți electroni nepartiți (rotiri necompensate) și au propriul lor moment magnetic. Ei interacționează cu un câmp magnetic extern (sunt atrași în el). Particulele diamagnetice nu au electroni nepermani, toate rotirile lor sunt compensate. Nu au propriul moment magnetic, deoarece nu interacționează cu câmpul magnetic.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: