Орбитальные первого порядка

Устойчивому (невозбужденному) состоянию многоэлектронного атома отвечает такое распределение электронов по АО, при котором энергия атома минимальна. Поэтому АО заполняется в порядке последовательного возрастания их энергий (при этом не должен нарушаться принцип Паули ). Порядок заполнения электронами АО определяется правилами Клечковского, которые учитывают зависимость энергии орбитали от значений как главного (п), так и орбитального (1) квантовых чисел. Согласно этим правилам, АО заполняется электронами в порядке последовательного увеличения суммы п +1 (первое правило Клечковского), а при одинаковых значениях этой суммы - в порядке последовательного возрастания главного квантового числа (второе правило Клечковского). По типу электронных структур атомов в периодической системе элементов их делят на 5-, р-,(1-, - элементы. Элементы, в атомах которых подуровень внешнего уровня заполняется одним или двумя электронами при наличии в соседнем с внешним уровнем двух или восьми электронов, называют з-элементами. В качестве примера покажем распределение электронов в атоме натрия (7=11), который находится в третьем периоде периодической системы с вычислением суммы (п + 1) [c.10]

Рис. 10. Схематическая диаграмма уровней энергии октаэдрического ковалентного комплекса, орбиты которого изображены на рис. 11. Последовательность орбитальных уровней выбрана ориентировочно и может быть изменена, если теория даст более точные критерии. Первые цифры в обозначениях орбит указывают на порядок, в котором располагаются орбиты вещества данной симметрии, и их не следует путать с главным квантовым числом. Диаграмма взята из работы [99].

Эта диаграмма энергетических уровней имеет несколько важных особенностей. Во-первых, заданный порядок уровней нужно независимо прилагать к нейтронам и протонам. Так, ядро гНе содержит два протона и два нейтрона на уровне 1й/2 4Ве имеет четыре протона — два в 151/2-и два в 2 / з/2-состоянии (что моншо более кратко записать как ].81/ 2р1/ ) — и пять нейтронов 51/ 2р1/ .. На абсолютной шкале энергий протонные уровни располагаются все выше и выше нейтронных по мере роста X. Это — знакомый уже эффект кулоновского отталкивания и в первом приближении он не вносит изменений в порядок уровней для каждого данного типа нуклонов. Однако имеется слабая тенденция к дополнительной стабилизации в ядрах с большим Ъ протонных уровней с максимальным орбитальным моментом (1/, 1 , 1А, 1г), обладающих здесь относительно меньшей энергией, поскольку при движении в наиболее удаленной от центра ядра области протоны в меньшей степени испытывают кулоновское отталкивание. [c.284]

Очевидно, что при нормальном состоянии атома первые два электрона заполняют первый энергетический уровень (п=1). В атомах элементов с атомным номером больше двух электроны должны размещаться уже во втором уровне. Второй уровень содержит два подуровня —5 и р, энергетическое состояние которых неодинаково электроны сначала размещаются на з- (/ = 0), а затем на р- (/=1) подуровне. Такой именно порядок заполнения электронных уровней предусмотрен правилом последовательного заполнения электронами (п-1-/)-групп Всеволода Маврикиевича Клечковского с ростом атомного номера элемента электроны размещаются последовательно на орбиталях, характеризуемых возрастанием суммы главного и орбитального квантовых чисел (п + 1)-, [c.30]

В этой главе мы получим в первом приближении энергии и силы линий в общем случае, в котором оба взаимодействия могут иметь любой относительный порядок величины, путем вычисления полной матрицы энергии в схеме состояний SLJM. В этой схеме электростатическая энергия полностью диагональна (диагональные элементы известны из гл. VII), а спин-орбитальное взаимодействие диагонально по отношению к J и М. Полная энергия не зависит от М поэтому удобно рассматривать наименьшее значение М, которое встречается в конфигурации, так как подобное состояние будет содержаться в каждом уровне. В гл. XII мы увидим, как можно вычислять ту же матрицу энергии в схеме уу-связи, которая, в частности, пригодна для рассмотрения спектров инертных газов (гл. XIII). [c.263]

На рис. 4.14 приведены также орбитальные заселенности и силовые постоянные для газообразных ионов N2 и Ог- (Энергии связи в этих ионах пока неизвестны, а длина связи в О2 измерена при ис-еледовании кристаллов КО2.) Первый ион, N2, представляет для нас больший интерес. Появление лишнего электрона в N2 приводит к заселению пустой разрыхляющей орбитали., Следовательно, порядок связи в N2 равен 2V2. Такой же, как в N2 и О2. Орбитальная заселенность у N2 такая же, как у О2, поэтому с точки зрения молекулярных орбиталей ион N2 должен напоминать скорее О2, чем N2. Межэлектронное отталкивание в М и в О2 примерно одинаково, [c.120]

Если при решении уравнения Шредингера для поля центральной симметрии учесть релятивистский эффект, вырождение по I снимается и уровни расщепляются, как показано в столбце В (рис. 3-22). Если теперь представить составной атом с разведенными на очень малую и постоянную величину г На и Нв, фактически возникнет сильное электрическое поле штарковского типа (раздел 2-7В-4) с цилиндрической симметрией относительно межъядер-ной оси. При этих более реальных условиях (являющихся в действительности хорошим приближением для Н , Нг и Heg, в которых г мало) п и I утрачивают свое строгое значение, но все же сохраняют тот же смысл, что и в сферическом поле. Более значительно снимается вырождение по mi (которое в свободном атоме характеризует проекцию орбитального момента импульса электрона на направление внешнего поля, магнитного зеемановского, электрического штарковского), и наблюдается сильное расщепление уровней, как показано для МО в столбце С (рис. 3-22) (заметим, однако, что порядок возрастания энергий МО для Н не соответствует порядку, показанному в столбце С, который относится к двухатомным молекулам первого периода периодической таблицы). Атомное квантовое число mi заменяется молекулярным квантовым числом А, которое сохраняет свой смысл для всех значений межъядерного расстояния г. Абсолютная величина % определяется проекцией вектора орбитального момента импульса на межъядерную ось. Согласно другой эквивалентной, но химически более наглядной точке зрения, Я, определяет форму МО в пространстве, как будет видно из последующего обсуждения. [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология