Последовательность заполнения электронами уровней, подуровней, орбиталей в многоэлектронных атомах определяют:
1. принцип наименьшей энергии;
2. правило Клечковского;
3. принцип запрета Паули;
4. правило Гунда.
Принцип наименьшей энергии: максимуму устойчивости системы соответствует минимум её энергии.
Следовательно, в соответствии с данным принципом электроны будут вначале располагаться на атомных орбиталях, имеющих минимальную энергию, в этом случае связь электронов с ядром наиболее прочная и атомная система находится в состоянии максимальной устойчивости.
Вмногоэлектронных атомах электроны испытывают не только притяжение ядер, но и отталкивание электронов, находящихся ближе к ядру и экранирующих ядро от более далеко расположенных электронов. Поэтому последовательность возрастания энергии орбиталей усложняется.
Порядок возрастания энергии атомных орбиталей в сложных атомах описывается правилом Клечковского: при увеличении заряда ядра атома заполнение орбиталей происходит в порядке возрастания суммы главного и орбитального квантовых чисел (n+l), а при равных значениях суммы (n+l) – в порядке возрастания n.
Соответственно этому правилу подуровни выстраиваются в следующий ряд (рис. 2.4.): 1s<2s<2p<3s<3p<4s≈3d<4p<5s≈4d<5p<6s≈4f≈5d<6p<7s≈5f≈6d.
Исключение составляют d и f – элементы с полностью и наполовину заполненными подуровнями, у которых наблюдается так называемый провал электронов, например: Cu, Ag, Cr, Mo, Pd, Pt (это явление будет рассмотрено позднее).
Принцип запрета Паулигласит: в атоме не может быть двух электронов с одинаковым набором четырех квантовых чисел.
Согласно этому принципу, на одной орбитали, характеризуемой определенными значениями трех квантовых чисел n, l и ml, могут находиться только два электрона, отличающихся значением спинового квантового числа ms, а именно ms=+ и ms= –, т. е. спины которых противоположно направлены. Это можно символически представить следующей схемой .
Заполнение и не допускается.
Принцип запрета Паули определяет электронную емкость энергетических уровней и подуровней. На s – подуровне (одна орбиталь) может быть лишь два электрона, на p – подуровне (три орбитали) – шесть, на d подуровне (пять орбиталей) – десять, на f – подуровне (семь орбиталей) – четырнадцать электронов. Вообще, максимальное число электронов на подуровне с орбитальным квантовым числом l равно 2(2l+1). Поскольку число орбиталей данного энергетического уровня равно n2, емкость энергетического уровня составляет 2n2 электронов, где n – соответствующее значение главного квантового числа.
Правило Гунда: устойчивому (невозбужденному) состоянию атома соответствует такое распределение электронов в пределах энергетического подуровня, при котором абсолютное значение суммарного спинового числа их (│∑ms│) максимально.
Другими словами: заполнение орбиталей одного подуровня в основном состоянии атома начинается одиночными электронами с одинаковыми спинами. После того как одиночные электроны займут все орбитали в данном подуровне, заполняются орбитали вторыми электронами с противоположными спинами.
Естественные науки
Как заполняются электронные уровни и подуровни дальше 4-p орбитали, очень надо Химия
Похожие вопросы
- электроны которые находятся на p-орбиталях, могут ходит через ядро в атоме?
- Распределение электронов на электронных уровнях. Помогите разобраться!
- Чё такое внешний электронный уровень??Число электронов на внешне уровн?Оч надо))
- Что такое тепло на электронном уровне? Как оно передается например от огня кастрюле с водой? И почему молекулы
- Очень сложно, химия 8 класс. SOS!
- Помогите господа. очень прошу. химия. Вычислите Нo, So и GoT реакции, протекающей по уравнению:
- как люди измеряли расстояние до солнца и как измеряют расстояние до звёзд? p.s. очень важно! ! нужно! ! и т. д.
- Атомные орбитали (уровни, подуровни) каждого элемента отличаются друг от друга?
- Электронные орбитали элемента
- Почему начиная со скандия на 4 S подуровне заполняется 3d? только прошу не философствовать, а ясно и чётко объяснить!! нн