 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Характеристика электронов в атоме четырьмя квантовыми числами
1. Главное квантовое число n характеризует общий запас энергии электрона или энергетический уровень, на котором он находится, и принимает значения n = 1, 2, 3 … ¥. При n = 1 электрон находится на первом энергетическом уровне с наименьшей энергией, при n = 2 – на втором энергетическом уровне с большим запасом энергии и т.д.
С другой стороны, главное квантовое число характеризует размер электронного облака (удаленность электрона от ядра атома). При n = 1 электронное облако имеет наименьший размер и с ростом значений n размер электронного облака увеличивается.
2. Орбитальное (побочное) квантовое число l характеризует различие в энергиях электронов в пределах данного энергетического уровня, принимает значения l = 0, 1, 2, 3… (n-1) и определяет форму электронного облака.
При n = 1 l = 0 и такое состояние электрона обозначается как 1s-состояние, а форма электронного облака имеет вид сферы.
При n = 2 l = 0 – 2s-состояние (подуровень) и l = 1 – 2p-состояние (подуровень). Форма электронного облака для p-состояния имеет вид гантели.
 |
Таким образом, второй энергетический уровень состоит из двух подуровней (s и p) c несколько различающейся энергией электронов из-за разной формы электронных облаков (орбиталей). При n = 3 имеется три энергетических подуровня с l = 0, l = 1 и l = 2, т.е. появляется новое 3d-состояние, форма электронного облака которого имеет вид четырехлепестковой розетки.
s-орбиталь p-орбиталь d-орбиталь
Для n = 4 l = 0, 1, 2 и l = 3 – 4f-состояние с еще более сложной формой электронного облака. Значения l > 3 у реально существующих атомов не реализуется.
 |
Каждой форме электронного облака соответствует определенной значение орбитального момента количества движения электрона:
что объясняет некоторое различие в энергиях электрона разных (s-, p-, d-, f-) состояний при одном и том же значении главного квантового числа.
3. Магнитное квантовое число ml характеризует различное энергетическое состояние электронов в пределах данного подуровня, если на атом действует электрическое или магнитное поле, и определяет ориентацию электронного облака в пространстве. Оно принимает значения ml = 0,±1,±2,±3…±l. При l = 0 магнитное квантовое число имеет одно значение ml = 0, что соответствует единственному способу ориентации сферического электронного облака. При l = 1 магнитное квантовое число принимает три значения: ml =0, ml = +1, ml = -1, т.е. электронное облако p-состояния ориентируется в пространстве тремя
 |
способами:
pz-орбиталь px-орбиталь py-орбиталь
При l = 2 магнитное квантовое число принимает пять значений: ml = 0,±1,±2, что соответствует пяти способам ориентации d-электронного облака.
dz2 – орбиталь dxz – орбиталь dyz – орбиталь dxy – орбиталь dx2-y2 - орбиталь
Орбитальному квантовому числу l=3 соответствует семь значений магнитного квантового числа и семь пространственных положений f-орбиталей.
4. Спиновое квантовое число ms характеризует внутреннее движение электрона, которое не имеет аналогов в классической механике, и называется спином. В упрощенном виде, считая электрон шариком, спин представляет собой вращение электрона вокруг некоторой оси в двух противоположных направлениях, для одного из которых ms = +1/2, а для другого ms = -1/2. Различие в спиновых состояниях электрона проявляется в электрических или магнитных полях.
Поиск по сайту: