ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Орбитальное квантовое число. Формы электронных облаков из "Общая химия Издание 18" Вывод о том, что формы атомных электронных облаков не могут быть произвольными, вытекает из физического смысла квантового числа I. Именно, оно определяет значение орбитального момента количества движения электрона эта величина, как и энергия, является квантованной физической характеристикой состояния электрона в атоме. [c.73] Состояние электрона в атоме, отвечающее определенным значениям nul, записывается следующим образом сначала цифрой указывается значение главного квантового числа, а затем буквой — орбитального квантового числа. Так, обозначение 2р относится к электрону, у которого п — 2 и /=1, обозначение 3d — к электрону, у которого п — 3 и 1 — 2. [c.74] НИИ от ядра, и также проведем через нее поверхность равной электронной плотности. Эта поверхность тоже будет обладать сферической формой, но внутри ее будет заключена большая часть электронного облака, чем внутри сферы а. Пусть, наконец, внутри поверхности равной электронной плотности, проведенной через некоторую точку с, заключена преобладающая часть электронного облака обычно эту поверхность проводят так, чтобы она заключала 90% заряда и массы электрона. Такая поверхность называется граничной поверхностью, и именно ее форму и размеры принято считать формой и размерами электронного облака. Граничная поверхность 1х-электро-на представляет собой сферу, однако граничные поверхности р- и -электронов имеют более сложную форму (см. ниже). [c.75] На рис. 9 изображены значения волновой функции (рис. 9, а) и ее квадрата (рис. 9,6) для 15-электрона в зависимости от расстояния от ядра л Изображенные кривые не зависят от направления, в котором откладывается измеряемое расстояние г это означает, что электронное облако з-электрона обладает сферической симметрией, т. е. имеет форму шара. Кривая на рис. 9, а расположена на одну сторону от оси расстояний (ось ординат). Отсюда следует, что волновая функция 15-электрона обладает постоянным знаком будем считать его положительным. [c.75] Электронные облака -электронов второго, третьего и последующих слоев обладают, как и в случае 15-электронов, сферической симметрией, т. е. характеризуются шарообразной формой. Однако здесь волновая функция при увеличении расстояния от ядра меняется более сложным образом. Как показывает рис. 12, зависимость гр от г для 2 - и Зх-электронов не является монотонной, на разных расстояниях от ядра волновая функция имеет различный знак, а на соответствующих кривых есть узловые точки (или узлы), в которых значение волновой функции равно нулю. В случае 25-электрона имеется один узел, в случае Зх-электрона — 2 узла, и т. д. [c.77] В соответствии с этим, структура электронного облака здесь также сложнее, чем у 15-электрона. На рис. 13 в качестве примера схематически изображено электронное облако 25-электрона. [c.77] Более сложный вид имеют и графики радиального распределения вероятности для 25- и Зх-электронов (рис. 14). Здесь появляется уже не один максимум, как в случае 15-электрона, а, соответственно, два или три максимума. При этом главный максимум располагается тем дальше от ядра, чем больше значение главного квантового числа п. [c.77] Рассмотрим теперь структуру электронного облака 2р-элек-трона. При удалении от ядра по некоторому направлению волновая функция 2р-электрона изменяется в соответствии с кривой. [c.77] График радиального распределения вероятности для 2р-электрона (рис. 16) имеет вид, сходный с рис. 15, с той разницей, что вероятность обнаружения электрона на некотором расстоянии от ядра всегда положительна. Положение максимума на кривой распределения вероятности не зависит от выбора направления. Однако высота этого максимума зависит от направления она наибольшая, когда радиус-вектор совпадает с направлением оси X, и убывает по мере отклонения радиуса-вектора от этого направления. [c.78] Вернуться к основной статье