Энергетический уровень — это совокупность орбиталей, которые имеют одинаковые значения главного квантового числа. Число энергетических уровней атома равно номеру периода, в котором он расположен. Например,калий(К) -элемент четвертого периода, имеет 4 энергетических уровня (n = 4). Энергетический подуровень — совокупность орбиталей с одинаковыми значениями главного и орбитального квантовых чисел. Энергетический подуровень обозначается латинскими буквами: s, p, d, f и т. д. Например, n = 2,1 = 0,1. Значит, на 2 уровне есть подуровень s (1 = 0) и подуровень р (1 = 1).
СТРОЕНИЕ АТОМА. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
ПРИНЦИП ПАУЛИ.
В атоме не может быть двух электронов с одинаковым набором всех четырех квантовых чисел. Следовательно, на одной орбитали может находиться максимально 2 электрона, которые имеют одинаковый набор трех квантовых чисел (n, 1, m) и должны отличаться спиновым квантовым числом (s)
СТРОЕНИЕ АТОМА. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
ХАРАКТЕРИСТИКА 4 КВАНТОВЫХ ЧИСЕЛ
Главное квантовое число (n) — характеризует энергию и размер орбитали. Оно принимает значения от 1 до : n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
Побочное (орбитальное) квантовое число (1) - характеризует форму орбиталей и принимает значения от 0 до (n - 1): 1 = О, 1, 2, 3, 4. Например, если n = 2, то 1 имеет 2 значения: О, 1. Значит, на 2 энергетическом уровне есть сферическая орбиталь (1 = 0) и в виде объемной восьмерки (гантелеобразная) (1 = 1).
Магнитное квантовое число (m) - характеризует количество орбиталей одинаковой формы и ориентацию их в электромагнитном поле ядра атома. Оно принимает значения в интервале от —1 до +1. Для каждого значения разрешено (21 + 1) значений числа m. Например, если 1 = 1, то m имеет (2 x 1 + 1) 3 значения: — 1,0, +1.
Спиновое квантовое число (s) - характеризует вращение электрона вокруг своей оси и принимает только 2 значения: +1/2 () и -1/2 (). (Спин электрона — свойство электрона вести себя как крошечный магнит).
СТРОЕНИЕ АТОМА. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
ПРАВИЛО ГУНДА
Электроны, заполняющие данный энергетический уровень, стремятся занять максимальное количество орбиталей, располагаясь на каждой по одному, чтобы суммарный спин был максимален. Например, 3d5:
Задачи:
1. Каковы значения квантовых чисел n, l и m для орбиталей, входящих в 3d-подоболочку (подуровень)?
Ответ. Цифра, указанная в обозначении подуровня, является главным квантовым числом. Следовательно, n = 3. Буква в этом обозначении соответствует значению квантового числа l, s-орбитали имеют l = О, р-орбитали l = 1, а d-орбитали l = 2. Следовательно, для 3d-подуровня l = 2. Квантовое число может принимать все целочисленные значения от —1 до +1. Следовательно, может быть равно -2, -1, О, 1, 2. Таким образом, возможно существование всего пяти Зd-opбитaлeй.
2. Определите количество орбиталей, для которых n = 4, укажите значения чисел n, 1, m для каждой из этих орбиталей.
Ответ. Для n = 4 возможные значения чисел l таковы: 0, 1, 2 и 3. Это соответствует 4s-, 4p-, 4d- и 4f-подуровням. В них существует одна 4s-opбиталь (n = 4, l = 0, m1 = 0), три 4р-орбитали (n = 4, 1 = 1, m1 = —1, О, 1), пять 4d-орбиталей (n = 4, l = 3, m1 = —3, —2, — 1, О, 1, 2, 3).
СТРОЕНИЕ АТОМА. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
ЭЛЕКТРОННАЯ КОНФИГУРАЦИЯ
Электронная конфигурация — это конкретное распределение электронов по орбита-лям атома. Электронная конфигурация атома записывается с помощью электронного уравнения:
1s22s22p63s23p63d104s24p6...
Энергетический уровень, занятый электронами, называется электронным слоем или электронной оболочкой.
Валентные электроны -электроны, принимающие участие в образовании химических связей. Обычно это электроны внешней электронной оболочки.
Химический символ с указанием валентных электронов в виде точек представляет собой валентную структуру атома (:O:, Na').
Период - это совокупность элементов, расположенных в порядке возрастания зарядов ядер атомов и характеризующихся одинаковым числом электронных слоев.
Число элементов в периоде определяется числом подуровней, заполняющихся электронами: s2 — первый период (2 элемента), s2, р6 — 2 и 3 периоды (по 8), s2, р6, d10 - 4 и 5 периоды (по 18), s2, р6, d10-6 (32) и 7 период (незавершенный). В начале периода заполняются ns1-2, в конце nр1-6-орбитали, исключая 1 период. Эти элементы образуют 8 главных (А) подгрупп периодической системы.
Главная подгруппа (А) - совокупность химических элементов, расположенных по вертикали и имеющих одинаковое число электронов на внешнем энергетическом уровне (s-, р-элементы).
Побочная подгруппа (В) - совокупность химических элементов, расположенных по вертикали и имеющих одинаковое число электронов на внешнем (n) и предвнешнем (n-1) уровне (d-элементы).
| 
