Regula lui Hund. Atunci când orbitele atomice degenerate sunt umplute, sunt posibile două cazuri extreme (figurile III, a și b). Conform regulii lui Hund, electronii ocupă inițial unul câte unul toate orbitele degenerate. configurații de formare cu un număr maxim de nepereche. electroni. După această distribuție, adăugarea de electroni duce la formarea de perechi și umplerea orbitalilor atomici în conformitate cu principiul Pauli. Una dintre ilustrațiile regulii Hund este metoda de plasare a electronilor pe orbitele 2p ale atomilor elementelor celei de-a doua perioade de la bor la neon. Umplerea electronilor cu orbitali în atomii elementelor de tranziție conduce la formarea unei configurații cu cinci electroni nepartiți. [C.171]
În centrul construcției orbitalilor moleculari (MO), ca și în construcția orbitalilor atomici (AO), se află același criteriu de energie pozițională. Principiul Pauli și regula Hund. Fiecare orbitală moleculară, precum și atomică, este caracterizată de propriul său set de patru numere cuantice care reflectă proprietățile unui electron într-o stare dată. Umplerea nivelurilor de energie de către electroni are loc în ordinea cresterii energiei. Diferența dintre orbitele atomice și moleculare este că primul centru unic și al doilea multicentric. Există un nucleu în atom, există câteva dintre ele în moleculă. Orbaliile moleculare sunt mai complicate decât cele atomice. [C.113]
Durabilă (neexcitat) a atomilor multielectron corespunde unei distribuții AO electroni, în care energia atomului este minimă. Prin urmare, AO este completat în ordinea cresterii consecutive a energiilor lor (principiul Pauli nu trebuie să fie încălcat). Procedura AO electroni umplere Klechkovskii definit reguli care să ia în considerare dependența valorilor de energie orbitale atât principal (n) și (1) numerele cuantice orbitale. Conform acestor reguli, AO este umplut de electroni în ordinea secvențială a creșterii în valoare n + 1 (prima regula Klechkovskii), precum și aceleași valori ale acestei sume - în ordine crescătoare succesivă a numărului cuantic principal (a doua regulă Klechkovskii). În funcție de tipul structurii electronice a atomilor în sistemul periodic al elementelor este împărțit în 5 p -, (1-, - elemente de elemente din atomi care stratul exterior subnivel este umplut cu unul sau doi electroni în prezența unui nivel învecinat cu exterior două sau opt electroni. (7 = 11), care se află în a treia perioadă a sistemului periodic cu calculul sumei (n + 1) [c.10]
Odată cu umplerea succesivă a straturilor electronice, se pune problema introducerii electronilor în orbitale. Dacă, de exemplu, în atom orbitalii la / 0 = (s-orbitali) sunt pline și trei orbitali p, apoi umplerea stratului electronic, pe una dintre ele poate fi plasat doi electroni. Aceasta nu va fi o încălcare a principiului Pauli. dacă electronii spinului sunt opuși. Pe de altă parte, este posibil să se plaseze doi electroni în diferite p-orbitale. Apoi rotirile electronilor pot fi aceleași. Experiența a demonstrat. că al doilea tip de plasament este mai profitabil din punct de vedere energetic. Există două reguli pentru Hund. permițându-vă să faceți alegerea potrivită a configurației [c.78]
Durabilă (neexcitat) a atomilor multielectron corespunde unei distribuții AO electroni, în care energia atomului este minimă. Prin urmare, SA completat în ordinea crescătoare a energiei în serie (în acest caz, nu ar trebui să încalce principiul lui Pauli). Procedura AO electroni umplere Klechkovskii definit reguli care să ia în considerare dependența de orbitalii de energie de valori ca principală (n) și orbitale numere (/) cuantice. Conform acestor reguli, AO completate de electroni în ordinea secvențială a creșterii în valoare n +1 (1 principiu Aufbau) și aceleași valori ale acestei sume - în ordine crescătoare succesivă a numărului cuantic principal n (principiul Aufbau 2a). [C.41]
La umplerea celulelor electroni cuantice trebuie ghidate în acest regulament electroni Gunda subnivel tind să ocupe acelular mai întâi un cuantic cu spini paraleli și numai apoi în a doua direcție opusă spate. Conform principiului Pauli, în fiecare celulă pot exista numai doi electroni cu rotiri opuse. Cu această metodă de umplere a celulelor cuantice ale unui subsol cu un număr dat de electroni, spinul total are cea mai mare valoare. care necesită regula Gund. [C.70]
Umplerea stărilor particulare cu particule de electroni trebuie să se realizeze în conformitate cu principiul Pauli. și pentru o populație incompletă de niveluri degenerate, conform regulii Gund privind multiplicitatea maximă. [C.201]
Acești electroni socializați ocupă orbitale moleculare (MO). MO este, de regulă, o orbitală multicentrică, iar umplerea electronilor este delocalizată (dispersată). Umplerea MO cu electroni are loc în conformitate cu principiul Pauli. În acest fel. MO, ca și AO, poate fi vacantă, umplută cu un electron sau doi electroni cu rotiri opuse. [C.33]
Să trăim încă o dată pe semnificația principiului Pauli ca o lege care determină însăși existența moleculelor ca sisteme stabile. constând din particule încărcate pozitiv și negativ Mai întâi de toate, observăm că regula de umplere a nivelurilor de energie în sistemul cuantic. care respectă principiul Pauli. nu funcționează pentru niciun fel de taxe negative. dar numai pentru cei care au de spin jumătate-integral Deci, utilizarea natura pentru construirea moleculelor nu este electroni aleatorii este adevărat, pot exista atomi sau molecule care conțin antinucleus (antiprotoni) și antyulektrony (pozitroni) Totuși, acest lucru exotice. și în chimia obișnuită cu astfel de obiecte nu se întâmplă. Să ne imaginăm acum că în spațiu în poziții care corespund pozițiilor atomilor din molecula benzenului. plasate kernel corespunzătoare sau set de potențiale capcane Coulomb Lăsați acest spațiu un electroni injectat Dacă ei se comportă ca particule clasice. Ei nu se supun statisticilor speciale cuantice ale lui Fermi-Dirac și principiului Pauli care rezultă din el. atunci s-ar putea întâmpla cu ușurință ca 6 electroni prinși în atomul de carbon, chiar și ținând seama de repulsia lor reciprocă. plasate la un potențial bine adânc în apropierea nucleului, atunci o astfel de educație s-ar fi comportat ca un electric neutru deja la distanțe mici de centrul capcanei ar fi pur și simplu a dispărut, iar molecula nu poate fi format Faptul că electronii se supun principiul de excluziune și trebuie să fie plasate la niveluri energia atomilor care se apropie treptat de partea superioară a capcanei potențialului Coulomb conduce, în primul rând, la umplerea tuturor capcanelor, caracteristice atomilor izolați și, în consecință, crește în spațiul distribuit în toată [c.137]
Plecând de la principiul Pauli și de la regula Gund. conform căruia electronii tind să nu formeze perechi cât mai mult posibil, este posibil să se construiască un sistem periodic de elemente pe baza datelor spectroscopice. Atomul fiecărui element ulterior se formează prin adăugarea unui proton și a unui electron la atomul elementului precedent. În atomii cu mai mulți electroni, electronii umple orbitele corespunzătoare în ordinea cresterii energiei. Următoarele serii de schimbări ale energiilor de-a lungul orbitalilor sunt stabilite experimental. 15 Vezi pagina unde se menționează termenul "principiul Pauli" și regula de umplere. [c.30] [c.38] [c.30] [c.148] A se vedea capitolele din:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: