ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Орбитальное квантовое число. Формы электронных облаков из "Общая химия Издание 22" 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.76] Определенной форме электронного облака соответствует вполне определенное значение орбитального момента количества движения электрона М. Но поскольку М может принимать только дискретные значения, задаваемые орбитальным квантовым числом /, то формы электронных облаков не могут быть произ- , . . , , вольными каждому возможному значе-нию I соответствует вполне определенная форма электронного облака. [c.77] Мы уже знаем, что энергия электрона в атоме зависит от главного квантового числа п. [c.77] В соответствии с этими обозначениями говорят об s-подуровне, р-подуровне и т. д. Электроны, характеризующиеся значениями побочного квантового числа О, 1, 2 и 3, называют, соответственно, -электронами, /э-электронами, d-электронами и /-электронами. При данном значении главного квантового числа п наименьшей энергией обладают s-электроны, затем р-, d- и /-электроны. [c.77] Состояние электрона в атоме, отвечающее определенным значениям ли/, записывается следующим образом сначала цифрой укрывается 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 л = 3 и / = 2. [c.77] 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 г. 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 по одну сторону от оси расстояний (ось ординат). Отсюда следует, что волновая функция 15- электрона обладает постоянным знаком будем считать его положительным. [c.78] С вычисленным Бором значением радиуса ближайшей к ядру орбиты электрона. Однако трактовка этой величины в теории Бора и с точки зрения квантовой механики различна согласно Бору, электрон в атоме водорода находится на расстоянии 0,053 нм от ядра, а с позиций квантовой механики этому расстоянию соответствует лишь максимальная вероятность об-, . наружения электрона. [c.80] Электронные облака 5-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 ф от г для 25- и 35-электронов не является монотонной, на разных расстояниях от ядра волновая функция имеет различный знак, а на соответствующих кривых есть уз л о вые точки (или узлы), в которых значение волновой функции равно нулю. В случае 25-электрона имеется один узел, в случае Зв-электро-на — 2 узла, и т. д. 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.80] Более сложный вид имеют и графики радиального распределения вероятности для 25- и 35-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.80] Еще более сложную форму имеют электронные облака -элек-тронов (1 = 2). Каждое из них представляет собой четырехлепестковую фигуру, причем знаки волновой функции в лепестках чередуются (рис. 18, стр. 81). [c.82] Вернуться к основной статье