Принцип запрета Паули

Строение многоэлектронных атомов. Принцип заполнения. Принцип запрета Паули и спаривание спинов. Правило Гунда. Эффективный заряд ядра. Орбитальная конфигурация и энергия ионизации. Валентные электроны и валентные орбитали. Типические элементы, внутренние переходные металлы, переходные металлы и благородные газы. Сродство к электрону. [c.385]

Состояние электронов в многоэлектронных атомах всегда отвечает квантовомеханическому закону, сформулированному Паули (принцип Паули). Согласно этому принципу в атомной или молекулярной системе не может быть двух электронов, у которых все четыре квантовых числа были бы одинаковыми. Принцип (запрет) Паули ограничивает число электро- 1 2 J нов в атоме, обладающих определенным значением п. Найдем эти числа для п = 1 и п = 2. [c.47]

В чем состоит принцип запрета Паули и как он позволяет строить модели электронных конфигураций различных атомов [c.409]

Табл. 1 составлена на основе принципа (запрета) Паули, согласно которому в атоме не может быть двух и более электронов [c.40]

ПАУЛИ ПРИНЦИП (запрет Паули) — фундаментальный принцип квантовой механики, согласно которому в системе микрочастиц не может существовать двух частиц с одинаковыми квантовыми числами. Например, электроны, входящие в состав атома, должны отличаться хотя бы одним квантовым числом. Этим объясняется заполнение оболочек электронами 2, 8, 18, 32 и т. д. в полном соответствии с периодической системой элементов Д. И. Менделеева. [c.187]

При рассмотрении геометрического строения молекулы наиболее важным фактором являются углы между связями. Теория валентной связи гибридизованных орбиталей дает удовлетворительные величины многих из наблюдаемых углов между связями особенно тогда, когда можно сделать определенный выбор участвующих в связи орбиталей. Однако эта теория не всегда дает объяснения наблюдаемым углам. Когда же предсказываемые углы между связями отличаются от экспериментально найденных, то обычно применяют довольно искусственный прием определения степени гибридизации, т, е. относительного вклада в гибридизацию 5-, р- и -составляющих связи . Ниже будет показано, что этим было, по крайней мере, положено начало лучшему пониманию и объяснению различия углов между связями которое наблюдается во многих формально аналогичных молекулах, И модель, которая будет использована, по-прежнему базируется, в основном, п пространственной корреляции электронных пар валентного уровня, возникающей из принципа запрета Паули, [c.223]

Первые два электрона в юлекулярно.м ионе Не располагаются со спаренными спинами на связывающей а-орбитали и заполняют ее. А что происходит с третьим электроном Согласно принципу запрета Паули, он не может занимать о-орбиталь, а должен разместиться на следующем, более высоком энергетическом уровне, который соответствует разрыхляющей о -орбитали. Этот третий электрон выталкивается из межъядерной области из-за наличия в ней первых двух электронов и вынужден находиться во внешней области, за пределами обоих ядер. Такой электрон оказывает на молекулярную систему разрушающее действие-он расталкивает ядра. Молекула имела бы большую устойчивость, если бы в ней не было третьего электрона. В сущности, он компенсирует действие одного из связывающих электронов, и в результате молекула испытывает эффективное связывающее действие всего одного электрона, т.е. в молекуле образуется неполная, одноэлектронная ковалентная связь. Энергия связи в ионе Нсз должна быть поэтому меньше, че.м в молекуле Н,. [c.518]

Поскольку каждая орбиталь лиганда несет два электрона, а ион Со + имеет шесть валентных электронов, мы должны разместить эти 18 валентных электронов на имеющихся уровнях, следуя принципу запрета Паули и правилу Гунда. [c.20]

Формулировка первоначального принципа запрета Паули в терминах антисимметрии полной волновой функции принадлежит П.А. Дираку (1926). [c.53]

В зависимости от того, является ли спин частицы целым или полуцелым, совокупность частиц обладает различными свойствами, что связано с различной симметрией волновых функций систем. Для тождественных частиц с полуцелым спином (фермионов) выполняется принцип запрета Паули [c.79]

Для таких частиц справедлив принцип запрета Паули, согласно которому [c.177]

Принцип (запрет) Паули ограничивает число электронов в атоме, имеющих определенные значения л, /, /Л/, т, (может быть только ограниченное число не повторяющих друг друга комбинаций этих величин). Максимальное число электронов в атоме, обладающих данным л, равно 2л [c.31]

Принцип запрета Паули и его применение к стереохимии 204 Молекулы правильной геометрической формы [c.12]

Принцип запрета Паули м его применение к стереохимии [c.199]

Таким образом, с точки зрения современной теории необходимо всегда учитывать принцип запрета Паули наряду с обычными межэлектронными силами и взаимодействиями атомных ядер. [c.200]

ХУ-13. На основе принципа запрета Паули покажите, что максимально возможное число электронов на оболочке М (п—З) любого атома равно 18. [c.157]

Что такое Опин электрона и. в чем заключается принцип запрета Паули [c.126]

Когда осуществляется переход с любой главной оболочки к следующей главной оболочке, то прибавляется новый подуровень. Каждый прибавленный подуровень содержит на две орбитали больше, чем предшествующий. Первый главный уровень К) содержит один подуровень, состоящий из одной орбитали. Второй главный уровень ( ) состоит из двух подуровней, состоящих из 1- 3 = 4 орбиталей, а третий главный уровень М — из трех подуровней, содержащих 1 -Ь 3 5 = 9 орбиталей. Согласно принципу запрета Паули, два электрона на одной и той же орбитали не могут иметь одинакового спина. Поскольку имеются только два возможных спина [c.401]

Основываясь на представлениях о спиновом квантовом числе, В. Паули (1900—1958) впервые сформулировал положение, получившее название принципа (запрета) Паули [c.35]

При образовании ковалентной связи электроны, обобществляемые двумя атомами, занимают так называемую связывающую орбиталь. Квантовая теория налагает на свойства связывающей орбитали определенные ограничения, как и в случае атомной орбитали. Во-первых, согласно принципу запрета Паули (с которым мы уже познакомились в разд. 5.4), два связывающих электрона, находящиеся на одной орбитали, должны обладать противоположными спинами. Во-вторых, на связывающей орбитали не может находиться более двух электронов. [c.113]

Другое проткЕоречис, заложенное в протон-электронной модели, можно обнаружить при рассмотрении статистики ядер изотопа N. Макроскопические сеойстез, такие как распределение энергии по молекулам газа, описываются классической статистикой Больцмана, но для ядер и элементарных частиц оказалось необходимым ввести новый статистический подход. На основе квантовой теории были разработаны два типа статистики. Если координаты двух идентичных частиц в системе можно взаимно переставить без изменения знака волновой функции, описывающей систему, то она подчиняется статистике Бозе—Эйнштейна. Однако, если волновая функция антисимметрична, другими словами, если знак волновой функции меняется при перестановке координат, то система подчиняется статистике Ферми —Дирака, причем различие состоит в том, что принцип запрета Паули [c.392]

Электронная конфигурация. Принцип запрета Паули [c.14]

Принцип максимального перекрывания, впервые высказанный Лайнусом Полингом в 1931 г. (Калифорнийский технологический институт), по своему значению для понимания структуры молекул мало уступает принципу запрета Паули. [c.17]

Для электронных оболочек атомов в одноэлектронном описании принцип запрета Паули часто выражают в следующей, более частной форме в электронной оболочке атома не может быть двух электронов, для которых значения всех четырех квантовых чисел соответственно равны. [c.240]

Квантовое состояние электрона характеризуется еще рядом других величин, о которых будет сказано ниже. Важно отметить, что число таких возможных квантовых состояний для каждой оболочки вполне определенное и равно 2ге , причем в каждом электронном состоянии может находиться не более одного электрона (принцип запрета Паули, 1925 г.). [c.162]

Правило 2. Принцип запрета Паули. Согласно этому принципу на лю/)ой орбитали могут находиться не более двух электронов. Таким образом, на я-оболочке (1 орбиталь) могут находиться 2 электрона, на р-оболочке (3 орбитали) — 6 электронов, на -оболочке (5 орбита-лей) — 10 электронов, на / оболочке (7 орбиталей) — 14 электронов. [c.19]

Никакие два электрона в одном и том же атоме не могут находиться в одинаковом квантовом состоянии. Это требование известно под названием принципа запрета Паули, Оно означает, что никакие два электрона в одном атоме не могут характеризоваться одинаковым набором значений всех четырех квантовых чисел п, I. т и 5. Следовательно, на одной атомной орбитали, описываемой квантовыми числами н, I и ш, может находиться максимум два электрона один со спиновым квантовым числом (спином) -I- 2 и один со спином - 2. Приняго схематически обозначать произвольную атомную орбиталь кружком, а находящийся на орбитали электрон-стрелкой внутри кружка [c.386]

С лития, начинается следующий период в периодической системе. Два электрона заполняют 1 -орбиталь, а третий электрон в атоме вьшу-жден, согласно принципу запрета Паули, занимать следующую по возрастанию энергии орбиталь, т.е. 25-орбиталь [c.393]

В течение последнего десятилетия Леннард-Джонс, Попл, Лин-нетт, Уолш и др. рассматривали проблемы геометрических форм молекул, пользуясь новым теоретическим подходом. Их метод, хотя и использует в некоторой мере тот же математический аппарат и те же основные идеи, что и в теориях валентной связи и локализованных молекулярных орбиталей, но обращает основное внимание на число электронов в валентном уровне и на свойства этих электронов. Все электронные системы (атомы, молекулы или твердые тела) обладают одним свойством — электроны с одним и тем же спином не могут одновременно находиться % одной и той же области пространства. Так как все электроны заряжены отрицательно, они будут взаимно отталкиваться в соответствии с законом Кулона. Однако даже более важным в определении форм и свойств молекул является то, что электроны с одним и тем же спином, как оказалось, имеют очень малую вероятность нахождения близко один от другого из-за жестких требований принципа запрета Паули . Вообще говоря, только из рассмотрения спинового взаимодействия, не принимая во внимание возмущения, возникающего из-за электронного отталкивания, стало возможным установление геометрического расположения электронов, которое было выше описано для 2, 3, 4, 5 и 6 электронных пар. [c.199]

Мы уже обсуждали (гл. 6) факторы, определяющие форму неорга нических молекул, составленных из атомов переходных элементов. Главным образом это — размер и заряд центрального иона, наличие свободной электронной пары, возможность расширения валентного уровня сверхоктета, являющегося предельным для элементов второго периода, способность к образованию л -связей. стерические требования к группам, связанным с центральным атомом, и, вероятно, важнее всего принцип запрета Паули. Если рассматривать центральный атом со сферической симметрией, характерной для комплексов металлов, не имеющих свободных электронных пар, следует ожидать, и это действительно обнаруживается, правильные формы. Молекулы с координационными числами 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 характеризуются следующими структура, чи линейной, треугольной, правильной тетраэдрической, тригональной бипирамидой, октаэдрической, пятиугольной бипирамидой и квадратной (архимедовой) антипризмой. Можно сказать, что всякий раз, когда электронный уровень атома переходного элемента, не принимающий участия в связи, будет иметь сферическую симметрию, структура таких комплексов будет правильной, определяемой только координационным числом. Можно вы писать электронные конфигурации, которые приводят к правильным симметричным комплексам. Для наиболее распространенных координационных чисел 6 и 4 имеют место следующие конфигу рации [c.282]

Распределение Ферми—Дцрака. Для совокупности фермионов (частиц с полуцелым спином) выполняется принцип запрета Паули возможны лишь два значения N О или 1. Следовательно, [c.171]

Перейдем к рассмотрению дикварков с барионным числом О, т. е.. соединений кварка и антикварка. Можно ожидать, что самыми устойчивыми дикварками будут те, в которых обе частицы занимают 15-орбиталь при своем движении вокруг общего центра массы. Кварки и антикварки — разные частицы принцип запрета Паули, следовательно, не запрещает параллельные спины для кварка и его антикварка, поэтому 152-дикварк может иметь результирующий спин О или 1. Мезоны я+, и я- являются соответственно рп, рр (или пп) и рп различные другие мезоны могут быть представлены аналогичным образом. Протон описывается как р п, а нейтрон как рп2. Странный кварк "к (и его античастица Я) обнаружены в мезонах и барионах со странностью, отличающейся от нуля. [c.606]

Атом водорода состоит из ядра (протона), с которым связан электрон. Точное положение электрона определить нельзя, можно лишь определить вероятность нахождения электрона в любой заданной точке пространства. Для основного состояния атома водорода распределение этой вероятности вокруг ядра симметрично, и можно нарисовать сферическую граничную поверхность, внутри которой вероятность найти электрон составляет, например, 95%. Электрон имеет фиксированную энергию и определенное пространственное распределение, называемое орбиталью. В атоме гелия с ядром связаны два электрона, которые имеют точно одинаковое пространственное распределение и вследствие этого точно одинаковую энергию (т.е. они занимают одну и ту же орбиталь), но различаются по спину (принцип запрета Паули). Обшее правило гласит электроны, связанные с атомными ядрами, занимают орбитали с фиксированной энергией и определенным пространственным распределением, и на каждой орбитали может находиться максимально только два электрона с антипарал-лельными спинами. [c.11]

Пространственное расположение простых связей и несвязывающих электронных пар вокруг какого-либо атома несложно предсказать на основе учета общего числа электронных пар в валентной оболочке данного атома. Все связывающие и иесвязывающие электроныые пары располагаются вокруг атома таким образом, чтобы отталкивание между ними было минимальным. Это правило является естественным следствием учета электростатического отталкивания электронов и принципа запрета Паули электроны с одинаковым спином избегают находиться в одной и той же области пространства. В табл. [c.132]

Далее проводят гибридизацию орбиталей. Математически рассчитаны различные комбинации 8- и р-орбиталей, и найдены смешанные гибридные) орбитали с наибольшей степенью направленности. Чем больше атомная орбиталь сконцентрирована в направлении связи, тем больше перекрывание и тем прочнее связь, которую она может образовать. Расчеты приводят к трем очень важным результатам а) лучшая гибридная орбиталь имеет значительно более направленный характер, чем 8- или р-орбиталь б) четыре лучшие орбитали точно эквивалентны друг другу в) эти орбитали направлены к углам правильного тетраэдра — расположение, при котором орбитали максимально фалены друг от друга (вспомните принцип запрета Паули). Угол между двумя орбиталями тетраэдрический и равен 109,5° (1,911 рад) (рис. 1.5). [c.19]

Для орбитального описания электронной обрлочки атома или моле-к глы принцип запрета Паули может быть выражен так каждая орбиталь может быть занята не более чем двумя электронами, причем два электрона в одной и той же орбитали обязательно имеют разные значения спин-координаты (иначе говоря, имеют антипараллельные спины). [c.237]

В основном (низшем по энергии) состоянии молекулы электроны, учитываемые в расчете, должны, естественно, иметь наиболее низкие значения орбитальной энергии, т. е. они должны заполнять орбитали с наи-меньпшми значениями 8.. При этом должен удовлетворяться принцип запрета Паули, а в случае вырожденных 8 , вообще говоря, и приведенное выше правило Хунда. Последовательность орбитальных энергий, расположенных в порядке их возрастания, называют схемой энергетических уровней молекулы (точнее, системы электронов, учитываемых в расчете). При этом на шкале энергий выбирается начало отсчета, естественное по физическому смыслу задачи (например, значение энергии для некоторой атомной орбитали), и тогда молекулярные орбитали со значениями орбитальных., энергий г., расположенными ниже начала отсчета ( нуля на шкале энергий), называются связывающими, орбитали с г., распол -женными выше начала отсчета, —разрыхляющими или аятисвязывающими, а орбитали со значением е., равным выбранному на шкале энергий началу отсчета, называются не связывающими. [c.244]

С помощью такой классификации электронных состояний атома и с учетом принципа запрета Паули легко описать электронное строение атомов в периодической системе элементов. В каждом последующем элементе периодической системы число атомных электронов на единицу больше. Новый электрон занимает следующее по порядку электронное состояние, но при том, однако, условии, чтобы получаемая электронная конфигурация приводила бы к минимальной эпергни атомной системы. Если это условно не выполняется, то электрон занимает квантовое электронное состоя Пю не в указанном в табл. 18 порядке, а такое, которое соответствует миiшмaльнoй энергии атомной системы. [c.163]

Паули принцип (запрет Паули) — утвер)кдает, что в атоме не может быть двух электронов, состояние которых описывается комбинацией сдина-ковых четырех квантовых чисел. Следовательно, на любой орбитали не может быть более двух электронов при одинаковых значениях п, I и т, спиновые квантовые числа их будут разные (з, = + 1/2, з = -1/2). [c.222]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология