atomi de configurare electronice - studopediya

Numărul cuantic principal - n - este 1, 2, 3, 4, 5, 6 și 7, corespunzătoare nivelurilor electronice (straturi) K, L, M, N, O, P și Q.

Nivel - spațiu în cazul în care electronii cu același număr n. Electronii diferite nivele separate spațial și energic, unul față de celălalt, deoarece numărul n determină energia E electroni (mai mare n, mai E): E (n = 1)

Orbital (side, azimutal) număr cuantic - l. Numărul L - ia valori în funcție de numărul n:

l = 0, 1. (n-1). De exemplu, dacă n = 2, atunci l = 0, 1; dacă n = 3,

atunci l = 0, 1, 2. Numărul de l caracterizează subnivel (subnivel).

Subnivel (nivel parțial) - spațiu unde electronii cu anumite numere n și l. Numărul de niveluri număr egal de subnivele: primul strat cuprinde un subnivel, al doilea - doi, etc. Subnivele ale nivelului desemnat în conformitate cu numărul l: s - dacă l = 0, p - dacă l = 1, d - dacă l = 2, f - dacă l = 3. Subnivele atomilor desemnați, în funcție de numerele n și l, de exemplu, 2s (n = 2, l = 0), 2p (n = 2, l = 1), 3d (n = 3, l = 2), 5f (n = 5, l = 3) etc. Subnivele au niveluri diferite de energie (mai mare decât l, mai mult E): Es

Conform legilor fizicii cuantice, nu putem preciza calea de mișcare a electronului, iar locul aflării sale, cel mai probabil. Suprafețele care definesc forma de orbitali, legat un spațiu în care probabilitatea de a găsi un electron este de aproximativ 95%.

Numărul cuantic magnetic - ml - caracterizează orientarea momentului magnetic orbital egal cu l, în spațiu în raport cu câmpul magnetic extern, și ia valoarea:

-l. -1, 0, 1 l, adică total (2l + 1) valoare. De exemplu, dacă l = 2, atunci

Orbital (partea subnivel) - este spațiul unde electronii (mai puțin de doi) cu numerele specifice n, l, ml. Subnivel cuprinde 2l + 1 orbital. De exemplu, d-subnivel cuprinde 5 d-orbitali. Orbitali de un subnivel având numere diferite ml. Ei au aceeași energie.

Numărul de spin magnetic - ms - caracterizează orientarea momentului magnetic intrinsec al electronilor s, 1/2 în raport cu câmpul magnetic extern și are două valori: +1/2 și -1/2.

Electronii dintr-un atom ocupă nivele, subnivele și orbitali în conformitate cu următoarele reguli.

Regula Pauli. Într-un atom, doi electroni poate avea patru numere cuantice identice. Acestea ar trebui să fie diferite, cel puțin un număr cuantic.

Orbital contine electroni cu anumite numere n, l, ml și electroni în ea poate diferă numai în ms număr cuantic. având două valori +1/2 și -1/2. Prin urmare, orbitali poate fi nu mai mult de doi electroni localizat.

electroni subnivel și n sunt numere definite și l diferite ml și ms. După cum se poate lua ml 2l + 1 valoare și ms - 2 valori, substratul nu poate conține mai mult de 2 electroni (2l + 1). Prin urmare, numărul maxim de electroni la S-, P-, d-, f-subnivele sunt, respectiv, 2, 6, 10, 14 electroni.

In mod similar nivel nu mai mult de 2 2n electroni și numărul maxim de electroni la primele patru nivele conține nu trebuie să depășească 2, 8, 18 și 32, respectiv de electroni.

De obicei, cel mai mic de energie. nivelurile de umplere secvențiale trebuie să se producă astfel încât să asigure energia minimă a atomului. Fiecare electron ocupă un orbital vacant cu cea mai mică energie.

Principiul Aufbau. Umplerea subnivele de electroni conform procedeului de creștere a cantității de (n + l), iar în cazul aceeași sumă (n + l) - în ordine crescătoare a n.

formă grafică reguli Klechkovskii.

Conform regulilor Klechkovskii de umplere subnivele în următoarea ordine: 1s, 2s, 2p, 3S, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6S, 4E, 5d, 6p, 7S, 5E, 6d, 7P, 8s.

Deși umplerea subnivele are loc în formula Klechkovskii exclude subnivele electronice sunt scrise secvențial prin niveluri: 1S, 2S, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, 4p, 4d, 4f, etc. Acest lucru se datorează faptului că nivelurile umplut de energie este determinată de numărul cuantic n: cu cât n, mai mare de energie și nivelurile umplut complet noi E3D

Reducerea subnivele energetice cu n mai mici și l, în cazul de mare, în cazul în care acestea sunt umplute complet sau pe jumătate, conduce la un număr de atomi de configurații electronice care diferă de cele prezis de regula Klechkovskii. Deci, pentru Cr și Cu noi avem la nivelul distribuției de valență:

Cr (24e) 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 6 3d 5 4s 1 și Cu (29e) 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 6 3d 4s 1. 10 în loc

Cr (24e) 1s 2s 2 2 2p 6 3s 2 3p 6 4 3d si 4s 2 Cu (29e) 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 6 3d 9 4s 2.

regula Hund. Umplerea orbitalii de subnivelul se efectuează astfel încât spinul total a fost maximă. Orbitali primului sub-strat umplut cu un electron. De exemplu, pentru configurația p2 umplere px py 1 1 cu un spin totală s = 1/2 + 1/2 = 1 este de preferat (adică are o energie mai mică) decât umplere px 2 cu un spin totală s = 1/2 - 1/2 = 0.

Configurația electronică a atomilor pot fi scrise pe nivele, subnivele, orbitali. În acest ultim caz, se face referire în mod obișnuit celula cuantic orbital și electroni - săgeți având una sau o altă direcție, în funcție de valoarea ms.

De exemplu, formula electronică P (15e) se poate scrie:

a) nivelurile) 2) 8) 5

b) 2 subnivele 1s 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3

c) în orbitalii 1s 2s 2 2 2 2 2 PY 2PX 2pz 2 3s 2 3px 3Py 1 1 1 sau 3pz

Exemplu. formula electronică înregistrare Ti (22e) și As (33e) din subnivele. Titanul este o perioadă de 4, astfel încât să scrie subnivele 4p: 1s2s2p3s3p3d4s4p și umple electronii cu numărul total de 22, în care martor sub-niveluri în formula finală nu sunt incluse. obținem:

Ti (22e) 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 3d 6 2 2 4s.

In mod similar, arsen au formula electronică:

După cum (33E) 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3.

Formula ionilor Ti 2+ si Ca 3- scris după cum urmează:

Ti 2+ (20e) 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 3d 6 2 0 4s

Ca 3- (36e) 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6