Квантовые числа элементов

В пределах одной группы с возрастанием заряда ядра наблюдается уменьшение энергии ионизации. Элементы, относящиеся к одной группе, как уже отмечалось, имеют одинаковую конфигурацию наружных электронных оболочек, но отличаются значениями главного квантового числа (элементы располо- [c.51]

ТРЕТИЙ короткий период также состоит из 8- и р-элементов. В связи с ростом главного квантового числа уменьшается энергия связи внешних электронов с ядром и увеличивается размер внешних атомных орбиталей. Поэтому электроотрицательность элементов третьего периода меньше, чем элементов второго периода. По сравнению со вторым периодом увеличивается размер электронного остова - он включает уже 10 электронов 1з 28 2р (оболочка неона - [Ne]). Образование р -р -связей практически невозможно из-за увеличения остова, поэтому, в частности, все простые вещества от натрия до серы представляют собой не молекулярные вещества, а металлические или атомные кристаллы. При этом внутри каждой группы элементы второго и третьего периодов близки по свойствам, так как их электронные конфигурации аналогичны, они различаются лишь главным квантовым числом. Элементы первых трех периодов Менделеев назвал типическими -в них выражены, как в образцах и в наиболее ясной форме, все виды и свойства, но и со своими особенностями . [c.238]

У элементов подгруппы меди первая энергия ионизации существенно выше, чем у s-элементов I группы. Это объясняется проникновением внешнего rts-электрона под экран (п—1) с(1 -электронов. Уменьшение первой энергии ионизации при переходе от Си к Ag обусловлено большим значением главного квантового числа п, дальнейшее же увеличение энергии ионизации у Аи обусловлено проникновением 6з-электрона не только под экран 5 1 -электронов, но и под экран 4/1 -электронов. Что касается второй энергии ионизации [удаление электрона из (п—1) ( 1 -подслоя , то у всех трех элементов она близка и по значению заметно меньше, чем у щелочных металлов. [c.620]

Главное квантовое число п характеризует энергетический уровень, на котором находится электрон, а следовательно, общий запас его энергии. Число п принимает целочисленные значения от 1 до оо, а для атомов элементов в нормальном, невозбужденном состоянии — от 1 до 7. Уровни, отвечающие этим значениям, обозначаются соответственно буквами К, Г, М, N, О, Р Q. [c.40]

Из схемы видно также, что начиная с четвертого периода последовательность заполнения электронами отдельных подуровней определяется уже не только значением главного квантового числа п. Так, в атомах калия и кальция заполняются 45-орбитали, в то время как Зр-орбитали остаются вакантными. Аналогичная картина наблюдается у первых двух элементов последующих периодов — рубидия и стронция, цезия и бария, франция и радия. [c.43]

Теорию Бора удается использовать также для вычисления энергии ионизации и частот спектральных линий любых атомарных частиц, содержащих только один электрон (например. Не, Li , Ве и т. д.). Энергия боровской орбиты с квантовым числом п в произвольном одноэлектронном атоме зависит от квадрата заряда его ядра (равного порядковому номеру Z элемента) [c.349]

При переходе от Н к происходит сильное возрастание эффективного атомного радиуса согласно принципу Паули, третий электрон в атоме вынужден находиться на орбитали с большим главным квантовым числом, а именно на 2. -орбитали, имеющей намного больший эффективный радиус по сравнению с Ь-орбиталью Н. На 2 - и 2/ -орбитали может быть последовательно добавлено еще семь электронов. Несмотря на то что эти орбитали имеют приблизительно одинаковый радиус, добавляемые на них электроны неэффективно экранируют друг друга от возрастающего положительного заряда атомного ядра, и в результате происходят возрастание эффективного ядерного заряда и связанное с этим уменьшение атомного радиуса в ряду элементов от (2 = 3) до Ке (7 = 10). После Ме новые [c.404]

Каждый п-й период открывается элементом, у которого начинает заполняться АО с главным квантовым числом п, т. е. п-й слой, что всегда соответствует. П5-оболочке. Таким образом, каждый период открывается щелочным металлом с валентной электронной конфигурацией пз . Завершается п-й период элементами, у которых наружные оболочки полностью заселены. В первом периоде это соответствует конфигурации (Не), во всех остальных — пз пр . [c.101]

Характеристика поведения электронов в атомах. Атомы различных элементов характеризуются определенным значением заряда ядра и равным ему числом электронов, которые распределяются по энергетическим уровням. Поведение электронов в атоме характеризуется четырьмя квантовыми числами. [c.27]

Размещение электронов в атомах. Электроны размещаются на уровнях и подуровнях оболочек атомов в соответствии с принципом, согласно которому устойчивое состояние электрона в атоме связано с минимальным значением его энергии, и с принципом Паули. Таким образом, электроны, число которых в атоме равно заряду его ядра, а следовательно, атомному номеру элемента, заполняют последовательно энергетические уровни и подуровни от низших к высшим. Размещение электронов по уровням и подуровням, харак-терн уемое главным и орбитальным квантовыми числами, выражается формулами, в которых уровни обозначаются цифрами, подуровни— условно буквами, а число электронов в подуровне — индексами у соответствующих букв. Так, например, формула s 2s 2p показывает, что в х-подуровне первого уровня находятся два электрона, в 5-подуровне второго уровня — два и в р-подуровне второго уровня — шесть электронов, а общее число электронов в атоме равно сумме индексов, т. е. в данном случае — десяти. [c.30]

Период представляет собой последовательный ряд элементов, в атомах которых происходит заполнение электронами одинакового числа электронных слоев. При этом номер периода совпадает со значением главного квантового числа п внешнего заполняемого слоя. Различная длина периодов объясняется различием в последовательности заполнения электронных слоев (внешних и более близких к ядру). [c.30]

Главное квантовое число п характеризует размеры орбитали, а значит, и энергию электрона — его энергетический уровень. Увеличение главного квантового числа п ведет к возрастанию энергии электрона. Число п может изменяться от единицы до значения, соответствующего номеру периода, в котором находится данный элемент. Энергетические уровни (1, 2, 3 и т. д.) обозначают прописными латинскими буквами /<, , М и т. д. [c.12]

Взаимосвязь между главным и другими (побочными) квантовыми числами, а также электронные состояния атомов элементов первого и второго периодов периодической системы приведены в табл. 1 и 2. [c.14]

Состояние электрона в атоме описывается четырьмя квантовыми числами. Первое квантовое число — главное (п) — характеризует величину энергии электрона (его энергетический уровень) и принимает любое положительное целочисленное значение от единицы до величины, соответствующей номеру периода, в котором находится данный элемент. Для обозначения энергетического уровня вместо цифр (1, 2, 3 и т.д.) используют также буквенные обозначения К, М, N ч т. д.) [c.10]

В атоме неона достигается максимально возможное число электронов во втором квантовом слое. Таким образом, общее число элементов во [c.23]

Периоды и семейства элементов. Как мы видели, период представляет собой последовательный ряд элементов, в атомах которых происходит заполнение одинакового числа квантовых слоев. При этом номер периода совпадает со значением главного квантового числа [c.26]

Расположение элементов в периодической таблице определяется целиком и полностью принципом Паули (разд. 3.6), а также некоторыми правилами вычисления орбитальных моментов, которые рассмотрены ниже. Отметим некоторые соотношения между так называемыми квантовыми числами. Понятие квантового числа п уже введено ранее установлено, что это число непосредственно связано с энергетическим состоянием электронов. Орбитальные моменты характеризуются квантовым числом [c.51]

В атоме лития имеется еще один, третий, электрон, который занимает уровень 25 основному состоянию атома лития соответствует терм 5 (суммарный спиновый момент равен 2). На рис. А.16 приведены основные состояния атомов нескольких элементов (от водорода до бора). Сложнее картина строения атома углерода. Здесь имеются два электрона на уровне 2р. Этот уровень, как мы видели ранее, может расщепляться на три уровня с т = , О или —1. На рис. А.17 показано, как, согласно принципу Паули, можно расположить электроны на этих уровнях. Для каждого случая приведены также суммарные спиновые и магнитные квантовые числа. Если 5 = 1, М = — 1, О, -1-1. Всем значениям М соответствует суммарный орбитальный момент /-=1, т. е. состояние такого атома Р. Если 5 = 0, М = = —2, —1, О, 1, 2 и еще раз 0. Этому набору М отвечают различные Ь, а именно Ь = 2 и = 0. Таким образом, получили еще два возможных состояния атома углерода Ч) и 5. Какое же состояние из этих трех состояний Р, Ч) и 5— основное На этот вопрос нельзя получить правильный ответ, если исходить [c.53]

Атомы переходных металлов характеризуются существованием внутренних незаполненных электронных уровней. Энергия электрона зависит не только от главного квантового числа но и от побочного (азимутального) орбитали (п4-1) и (л-Ь 1) р оказываются энергетически балее предпочтительными, чем пй или л/. Однако не исключено, что для всех элементов свободные атомы имеют в основном состоянии на внешней 5-ор- [c.579]

Квантово-механическая вероятность перехода между -м и /-м спиновыми состояниями, характеризуемыми магнитным квантовым числом гп/, а следовательно, и интенсивность сигнала ЯМР пропорциональны квадрату модуля матричного элемента момента перехода, представляющего интеграл вида роо J для которого принята также запись [c.11]

Горизонтальные ряды элементов, у которых происходит заполнение внешнего уровня с одинаковым значением главного квантового числа (с одинаковым номером), называют периодами. Таким образом, помер периода соответствует номеру последнего заполняемого электронами энергетического уровня. [c.44]

Итак, у атома кальция завершается построение 45-подуровня. Однако при переходе к следующему элементу — скандию 2 = 21) — возникает вопрос какой из подуровней с одинаковой суммой п + I) — 3с1 п = 3, I = 2), 4р (тг = 4, / = 1) или 5з (п = 5, / = 0) — должен заполняться В подобных случаях порядок заполнения электронами энергетических подуровней определяется вторым правилом Клечковского, согласно которому при одинаковых значениях суммы (тг +1) заполнение орбиталей происходит последовательно в направлении возрастания значения главного квантового числа п. В соответствии с этим правилом в случае п + 1) = 5 сначала должен заполняться подуровень 3 (п = 3), затем — [c.67]

Последовательное заполнение электронами электронных подоболочек показывает, что элементы одних и тех же подгрупп ПС имеют близкие электронные конфигурации внешних электронных подоболочек. Эти конфигурации отличаются, в основном, значением главного квантового числа (номером электронной оболочки). Запишем электронную конфигурацию, обобщающую электронные конфигурации всех атомов из таблицы периодической системы с полностью заполненными (говорят — закрытыми ) электронными подоболочками [c.70]

В последней записи электронная конфигурация представлена по электронным оболочкам все подоболочки с одним и тем же значением главного квантового числа сгруппированы вместе. Вьщелены различной заливкой 5-, р-, -и /-электронные подоболочки всех энергетических уровней. Приведенная схема расположения электронных оболочек, подоболочек и орбиталей справедлива для атомов и ионов любого элемента периодической системы. [c.71]

Три связи у азота появились по обменному и одна О-связь по донорно-акцепторному механизмам. Так как длины и энергии связей N 0 и N -> О одинаковы, то считают, что эти связи делокализованы и кратность каждой из них равна 1,5. По этой же причине у азота неизвестно соединение состава СкН, для образования которого необходимо пять неспаренных электронов. Валентность, равная пяти, наблюдается только у атомов р-элементов, имеющих вакантные -АО низкой энергии с тем же самым главным квантовым числом (элементы третьего и последующих периодов). Так, аналоги азота (фосфор и мышьяк) уже могут образовывать соединения с пятью ковалентными связями (РС15, А5Р5). [c.74]

У элементов подгруппы цинка две первые энергии ионизации-выше, чем у -элементов соответствующих периодов. Это объясняется проникновением внешних -электронов под экран (п—1) 1 -электронов. Уменьшение энергии ионизации при переходе от Zn к Сс1 обусловлено большим значением главного квантового числа п, дальнейшее же увеличение энергии ионизации у Hg обусловлено проникновением бх -электронов не только под экран 5й -электро-нов, но и под экран 4/ -электронов. Значения третьих энергий ионизации довольно высокие, что свидетельствует об устойчивости электронной конфигурации (п—В соответствии с этим у элементов подгруппы цинка высшая степень окисления равна +2. Вместе с тем (п—1) 1 -электроны цинка и его аналогов, как и у других -элементов, способны к участию в донорно-акцепторном взаимодействии. При этом в ряду Zn — d —Hg " по мере увеличения размеров (п—l) -opбитaлeй электроно-донорная способность ионов возрастает. Ионы Э ( ) проявляют ярко выраженную тенденцию к образованию комплексных соединений. [c.631]

Хотя уравнение Шрёдингера для многоэлектронных атомов не имеет точного решения, можно показать, что при возрастании порядкового номера элементов не следует ожидать радикального изменения электронного строения атомов по сравнению с атомом водорода. Атомы всех элементов тоже могут быть охарактеризованы квантовыми состояниями, причем для этого используются те же четыре квантовых числа (п, /, ш и х) и по существу такие же электронные функции вероятности, или облака электронной плотности. Конечно, квантовые уровни энергии для разных элементов не совпадают, однако при переходе от одного элемента к другому они изменяются закономерным образом. [c.386]

Щелочноземельные металлы более электроотрицательны по сравнению со щелочными металлами, тем не менее все их соединения, за исключением некоторых соединений Ве, являются ионными. Бериллий представляет собой первый пример общей закономерности, согласно которой в пределах любой группы элементы с валентными электронами, характеризуемыми меньщим главным квантовым числом, обладают менее ярко выраженными металлическими свойствами, потому что их валентные электроны расположены ближе к ядру и связаны с ним более прочно. Эта закономерность проявляется в повышении электроотрицательности при переходе к элементам с меньшими атомами в пределах одной группы (табл. 10-4). Бериллий имеет меньщий окислительный потенциал, т. е. более [c.435]

Бор, углерод и азот принадлежат к числу элементов второго периода и имеют сходные размеры. Они отличаются по числу валентных электронов бор обладает тремя валентными электронами, углерод-четырьмя, а азот-пятью. Кремний - элемент третьего периода.-попобно углероду, имеет четыре валентных электрона, но они находятся на один главный энергетический уровень дальше от ядра и характеризуются главным квантовым числом 3, а не 2. Под своими валентными электронами [c.270]

Строение внешних электронных оболочек атомов щелочных металлов пх. Поэтому они имеют низкие энергии ионизации, уменыиаюищеся при переходе по подгруппе элементов сверху вниз. При этом ослабление связн электрона с ядром вызывается ростом радиуса атома (обусловленного увеличением главного квантового числа внешнего электрона) и экранированием заряда ядра предшествующими внешнему электрону оболочками. Поэтому данные элементы легко образуют катионы Э+, имеющие конфигурацию атомов благородного газа. [c.300]

Примеры расирелелегпш электронов ио четырем квантовым числам в атомах различных элементов приведены ниже. [c.33]

Как известно, энергия атома может иметь ряд дискретных значений, о которых говорят как об энергетических уровнях или термах. Переход электрона между верхним и нижним термом сопровождается излучением кванта с определенной энергией, т. е. в спектре элемента возникает линия, соответствующая этому переходу. Значение энергии уровня характеризуется набором квантовых чисел п — главное квантовое число, I — орбитальное квантовое число, т — магнитное квантовое число, л—спиновое квантовое число. Положение уровней (термов) в многоэлектронном атоме, в общем случае, определяется как значением п, так и значением полного орбитального момента [c.8]

Метод ЯМР заключается в следующем. Ядра некоторых атомов, в том числе и водорода (протона), обладают собственным моментом количества движения — ядерньш спином, который характеризуется спиновым квантовым числом /. При вращении заряженного ядра возникает магнитное поле, направленное по оси вращения. Другими словами, ядро ведет себя подобно маленькому магниту с магнитным моментом рц. Магнитный момент квантуется, т. е. ядро с ядерным спиновым числом / может ориентироваться во внешнем однородном магнитном поле На различными способами, число которых определяется магнитным квантовым числом т/. Каждой такой ориентации ядра соответствует определенное значение энергии. Ядра некоторых элементов, имеющих спиновое квантовое число I = = /а ( Н, зф), во внешнем магнитном [c.146]

На основании современной теории строения атома удалось установить электронные структуры атомов всех элементов. В соответствии с квантовомеханическими представлениями конфигурация электронной оболочки невозбужденного атома однозначно определяется зарядом ядра. Электроны с одинаковым значением главного квантового числа п образуют квантовый слой близких по размерам облаков. Слои с п=1, 2, 3, 4. .. обозначаются соответственно буквами К, Ь, М, N... По мере удаления от ядра емкость слоев увеличивается и в соответствии со значением п составляет 2 (слой К), 8 (слой Ь), 18 (слой М), 32 (слой N). .. электронов (ем. табл. 2). Квантовые слои в свою очередь построены из по лоев объединяющих электроны с одинаковым значением орбитального квантового числа I. А подслои составлены из орбиталей на каждой орбитали могут находиться максимум два электрона (с противоположными спинами). [c.19]

Методами ФЭС, РЭС и ОЭС измеряют кинетическую энергию кин испукаемых фото- и оже-электроиов, что позволяет определять значения энергии связи электронов Е 1 (п и I — квантовые числа уровня) в атомах на всей совокупности уровней. Эти величины, как очевидно, характерны для атомов каждого элемента, но зависят и от электронного окружения атома в исследуемом образце. Для твердых образцов определяют именно энергию связи электрона, обозначаемую Есв (или Е 1), а для газов всегда приводят энергию ионизации Е он- [c.135]

На рис. VI.4 для 2р-электронов Со, как и в табл. VI. 1 для ряда элементов, можно видеть расщепление сигналов переходов с 2р- и 3/ -уровней. Это расщепление, наблюдаемое также для сигналов фотоэлектронов с d- и /-уровней, обусловлено квантованием полного момента количества движения J. Для неспаренного р-эле-ктрона (как и р-электронной вакансии) квантовое число орбитального момента /=1, а спиновое s = V2, отсюда возможны два р-уровня, обусловленные спин-орбитальной связью и характеризуемые квантовыми числами полного момента J= /2 и / = = V2- Аналогично, для d-уровней имеем У= /2 и / = /2, а для /-уровней — /=V2 и / = /2. Так что энергии связи (химические сдвиги) обозначают указанием символов элемента и соответствующего уровня, например С Is, 5 2рз/2, Pi4f /2 и т. д. Если нижний индекс опускается, то имеют в виду наиболее интенсивный пик или усредненный по мультиплету сигнал. [c.141]

Шестой период, как и пpeдыдyш e, начинается с двух й-элементов (цезий и барий), которыми завершается заполнение орбиталей с суммой (п + 1), равной 6. Теперь, в соответствии с правилами Клечковского, должен заполняться подуровень 4/ (тг = 4, = 3) с суммой (п + 1), равной 7, и с наименьшим возможным при этом значении главного квантового числа. На самом же деле у лантана (2 = 57), расположенного непосредственно после бария, появляется не 4/-, а 5 -электрон, так что его электронная структура соответствует формуле 15 25 2р 3з 3р 3 °4й 4р 4с °55 5р 5 б5 . Однако уже у следующего за лантаном элемента церия (2 = 58), действительно, начинается застройка подуровня 4/, на который переходит и единственный 5с -электрон, имевшийся в атоме лантана в соответствии с этим электронная структура атома церия выражается формулой 15 25 2р 3з 3р 3й °45 4р 4 °4/ 55 5р б5 . Таким образом, отступление от второго правила Клечковского, имеющее место у лантана, носит временный характер начиная с церия, происходит последовательное заполнение всех орбиталей 4/-подуровня. Расположенные в этой части шестого периода четырнадцать лантаноидов относятся к f-элементам и близки по свойствам к лантану. Характерной особенностью построения электронных оболочек их атомов является то, что при переходе к последующему /-элементу новый электрон занимает место не во внешнем (га = 6) и не в предшествующем (п = 5), а в еще более глубоко расположенном, третьем снаружи электронном слое (п = 4). [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология