Спин-электронные формулы

При заполнении электронами энергетических подуровней соблюдается правило Гунда в данном подуровне электроны стремятся занять энергетические состояния таким образом, чтобы суммарный спин был максимальным. Поясним это правило, рассмотрев электронную конфигурацию атома углерода, электронная формула которого Ъ 25 2р [c.20]

В атоме не может быть двух электронов, у которых были бы одинаковыми все четыре квантовых числа принцип Паули). Это означает, что на одной орбитали, характеризующейся определенными значениями главного, орбитального и магнитного квантовых чисел, могут находиться лишь два электрона с т = + 1/2 и —1/2 (с антипараллельными спинами). Электроны с противоположно направленными спинами, но одинаковыми значениями остальных квантовых чисел называются спаренными или неподеленной электронной парой. Принцип Паули позволяет рассчитать максимальное число электронов на каждом энергетическом уровне и подуровне в атоме. Максимальное число электронов на подуровне находят по формуле 2(2/+1). В соответствии с этой формулой на одной х-орбитали может находиться не более двух электронов (1=0), на трех р-орбиталях — не более шести [c.11]

Б частных случаях орбитального момента и спина электрона формула (14.42) принимает вид [c.113]

Для уровней энергии такой одноэлектронной си- тe rы (одноэлектронного А.) квантовая теория дает (без учета спина электрона) формулу [c.156]

В соответствии с принципом Паули на одной орбитали могут находиться два электрона с противоположными спинами. Следовательно, электронная формула следующего после водорода элемента — гелия 15 . Модель атома гелия аналогична модели атома водорода, так как два -электрона образуют двухэлектронное облако [c.23]

Кроме того, структура электронных оболочек изображается с помощью энергетических или квантовых ячеек (орбиталей) — это так называемые графические электронные формулы. Каждая такая ячейка обозначается прямоугольником [ , электрон направление стрелки характеризует спин электрона. По принципу Паули в ячейке (орбитали) размещается один (неспаренный) или два (спаренных) электрона. Электронную структуру атома натрия можно представить схемой [c.96]

Число Лг [см. формулу (1.17)] в этом случае также является полуцелым, но разность между соседними значениями Пг остается целым числом. В квантовой механике величину й часто используют в качестве единицы измерения момента импульса. В этих единицах максимальное значение проекции спина электрона, протона и нейтрона /з- В дальнейшем, как это обычно делают, будем считать спин этих элементарных частиц равным /а- [c.23]

Для построения схемы электронной структуры атома с учетом спина электронов рекомендуется сначала составить электронную формулу элемента, а затем конфигурации каждого подуровня последовательно р представлять графически. При этом энергетические уровни располагают один над другим, как это выполнено в примере с хлором [c.47]

Здесь н ниже спин электрона будем обозначать буквой 5/ [вместо в формуле-(519)] [c.312]

Очень часто структуру электронных оболочек изображают с помощью квантовых ячеек — это так называемые графические электронные формулы или схемы. Каждая такая ячейка обозначается клеткой клетка — орбиталь, стрелка — электрон, направление стрелки — направление спина, свободная клетка — свободная орбиталь, которую может занимать электрон при возбуждении. Согласно принципу Паули в ячейке может быть один или два электрона (если два, то они спарены). [c.43]

Существует два способа составления схем распределения электронов в атоме 1) в виде формул электронных конфигураций, например для 19К — ls 2s 2p 3s 3 t7 45, где показатель степени указывает число электронов на данном подуровне, и 2) в виде квантовых ячеек (клетка, кружок или черточка) — для изображения электронной орбитали и стрелок, направление которых указывает на ориентацию спинов электронов,— для обозначения электронов [c.40]

Орбитали подуровня заполняются так сначала по одному электрону с одинаковыми спинами, а затем по второму электрону с противоположными спинами. Поскольку в 2р-подуровне три орбитали с одинаковой энергией, то каждый из двух 2р-электронов занял по одной орбитали (например, р и Ру). Одна орбиталь осталась свободной (р ). У атома углерода два неспаренных электрона. Справа от схемы — в электронной формуле дана более подробная запись с указанием расположения электронов на р и р -орбиталях. И такую запись также часто применяют. [c.49]

Электронно-графическая формула атома водорода (Электронно-графические формулы атомов показывают распределение электронов по орбиталям и спины электронов) [c.74]

Обращает на себя внимание наличие двух неспаренных электронов на я -МО в молекуле Ог (см. рис. 34 и 35). Эти электроны с параллельными спинами являются причиной парамагнетизма кислорода молекулы Оа втягиваются в магнитное поле в отличие от диамагнитных молекул (без Неспаренных электронов) Ыа и Ра. По этой же причине оказывается невозможным составить удовлетворительную электронную формулу молекулы Оа (при выполнении правила октета молекула оказывается диамагнитной, что противоречит эксперименту). [c.121]

Последовательное распределение электронов в атоме по мере увеличения значений п и I при данном п выражается электронными формулами или электронными конфигурациями. В первом случае энергетические уровни обозначают цифрами, а подуровни — буквами с верхним индексом, указывающим число электронов. Во втором случае атомные орбитали условно обозначают квантовыми ячейками Q а электроны — векторами, что дает возможность показать различие в ориентации их спинов и. Так, строение атома фтора выражается электронной формулой W2s 2p и электронной конфигурацией [c.84]

Графические записи электронных формул. В основу графического построения электронных формул кладут орбиталь, которая символизирует энергетическую ячейку в дискретном ноле ядра. Орбиталь условно изображают в виде квадрата (или прямоугольника), а электроны — в виде стрелок, направленных соответственно спину. Число квадратов-ячеек по подуровням отвечает числу орбиталей в них согласно формуле (21 + 1). [c.38]

При необходимости составления графических формул строения оболочек атомов элементов с учетом спина электронов рекомендуется пользоваться табло. В нем для каждого подуровня предусмотрены энергетические ячейки . В них заносят соответствующим образом направленные стрелки, которые символизируют электроны с учетом их спина. Знаком 2 обозначена графа, в которой указывается суммарное число электронов по энергетическим уровням. Данные для этой графы берут из таблицы Менделеева, помещенной на первом форзаце книги, или же определяют при помощи таблицы А приложений. В качестве примера табло заполнено данными для железа. При этом рекомендуется обратить внимание на то, как на энергетическом подуровне 3d размещены шесть электронов в полном соответствии с правилом Хунда (конфигурация 3d ). Малые цифры в квадратиках — номера позиций согласно таблице А. Табло позволяет [c.520]

Поместим теперь на рассматриваемые орбитали два электрона с противоположными спинами (электронную пару). В рамках метода валентных связей, эта пара должна находиться на двух соседних перекрытых /7-орбиталях, образуя л-связь. Третья орбиталь должна оставаться незаполненной и соответствующий атом должен обладать единичным положительным зарядом . Это может быть изображено двумя тождественными классическими структурными формулами (для большей простоты а-орбитали, не участвующие в образовании связей между атомами углерода, насыщены атомами водорода) [c.43]

Тонкая структура. Сравнение формул (3.5) и (3.12) показывает, что оба эффекта, собственно релятивистский и связанный со спином электрона, имеют один порядок величины. Легко проверить, что в обоих возможных случаях у=/-4-у и у = /— суммарная поправка к энергии Д +ДЯ определяется одним и тем же выражением [c.28]

В связи с этим возникает вопрос если мы бы считали это правило коммутации за определение вектора момента количества движения, было ли бы это определение эквивалентно определению при помощи формулы (3.1) Оказывается, что (3.2) есть формула более общая, чем (3.1), и что такое обобщение достаточно для того, чтобы в рассмотрение можно было ввести спин электрона. [c.51]

Для завершения картины тонкой структуры в отсутствие внешних полей мы рассмотрим эффект спина электрона. Его влияние в одноэлектронных спектрах обязано взаимодействию магнитного момента электрона с эффективным магнитным полем, возникающим благодаря его движению вокруг ядра. В данном случае, как и во всех исследованиях, связанных со спином электрона, мы должны выбрать в гамильтониане член, который описывает это взаимодействие таким образом, чтобы получить согласие с экспериментом. На основании модели электрона как вращающегося волчка Томас ) и Френкель ) получили формулу, которая согласуется с экспериментом и имеет такой же тип, который получается из теории Дирака (раздел 5 настоящей главы). Их формула для энергии взаимо- [c.121]

Га. вс и Ц)ав, с могут быть построены как произведение волновой функции атома водорода на волновую функцию Н.,, записанную в приближении Хайтлера — Лондона. В этом случае потенциальная энергия отвечает взаимодействию между двумя валентными схемами одна соответствует спариванию спинов электронов, локализованных на протонах В и С, вторая на потопах А и В. Расчет дает следующее выражение (формула Лондона) [c.88]

Формула (19.15) имеет общий характер для ЭПР. Для отдельного электт рона = 5.) На этом явлении и основан метод ЭПР при постоянной частоте электромагнитного излучения и 2иедленном изменении внешнего магнитного поля регистрируется изменение поглощаемой в образце мощности излучения. В применяемых спектрометрах ЭПР автоматически регистрируется интенсивность поглощения или ее производная-как функция напряженности статического магнитного поля (рис. 29). Обычно в спектрометрах ЭГ[Р при напряженности Н = 3200 эрстед (1 эрстед = 1000/4 л А/м) явление резонанса наблюдается при частоте излучения V 900МГц (Х. = 3 см), т. е в радиочастотной области (радиоспектроскопия). По интенсивности полосы в спектре ЭПР можно судить о концентрации частиц с неспаренными спинами электронов в веществе. [c.77]

Очень часто структуру электр(5)И1ых сгболочек изобража ют с помощью энергетических, или квантсвых, ячеек — это так называемые графические электронные формулы. Каи-дая такая ячейка обозначается клеткой клетка — орбиталь, стрелка — электрон, направление стрелки— направление спина , свободная [c.18]

Орбитали подуровня заполняются так сначала по одгюму электрону с одинаковыми спинами, а затем по второму электрону с прогиво-положными спинами. Поскольку в 2р-подуровне три орбитали с одинаковой энергией, то каждый из двух 2р-электронов занял по одной орбитали (рх и / у). У атома углерода два неспаренных электрона. Справа схемы в электронной формуле дана более подробная запись [c.19]

Существует два условных способа изображения заселенности электронных оболочек атомов в виде электронных формул и в форме квантовых ячеек. В первом способе сначала пишется символ соответствующей электронной оболочки, а в виде показателя степени изображается число электронов на данной оболочке. Например, электронная формула атома водорода в нормальном невозбужденном состоянии будет 151, натрия — 1 22 22рбЗд1 Сумма верхних индексов должна быть равна общему числу электронов в атоме, т.е. порядковому номеру элемента. Недостатком электронных формул является использование только двух квантовых чисел пи/. Более полно описывает состояние электронов в атоме метод квантовых ячеек, использующий все четыре квантовых числа. Каждой ячейке отвечает определенная орбиталь, электрон изображается в виде стрелки, а направление последней олицетворяет спиновое квантовое число. На каждой орбитали (в квантовой ячейке) могут находиться или один электрон, или два электрона с противоположными спинами . Свободная ячейка означает свободную орбиталь, которую может занимать электрон при возбуждении атома. [c.39]

Из формулы (67,14) следует, что релятивистские эффекты при учете членов порядка v ) приводят к расщеплению п -кратно вырожденного уровня нерелятивистской теории Шредингера для частицы без спина. Теперь, кроме главного квантового числа п, уровни энергии зависят от квантового числа / = >/2. /г,. . . , определяющего полный момент количества движения электрона в атоме. Энергия зависит только от квантового числа / и не зависит от /. Поэтому пары уровней, имеющие одинаковые пи/ при I — 1 721 остаются вырожденными. Такое двукратное вырождение энергетических уровней сохраняется и при точном решении уравнения Дирака (см. 68) в кулоновском поле. В связи с тем, что при учете спина электрона появляется новая степень свободы, оОще число энергетических состояний, соответствующих одному главному квантовому числу п, равно 2п , что в два раза превышает число состояний частицы без спина. [c.312]

Электрон обладает также спином, рассматриваемым как собственный вращательный импульс. Существование спина не вытекает из уравнения Шредингера, но было впервые теоретически обосновано Дираком. Значение спина определяется формулой [c.403]

Этиленовые связи характеризуются тригонально гибридизованным атомом углерода в этом состоянии последний обладает тремя однократно занятыми р -орбиталями, способными к образованию связей, оси которых лежат в одной плоскости под углом 120 друг к другу, в то время как перпендикулярно к этой плоскости располагается однократно занятая р -орбиталь. Перекрывание двух коаксиальных гибридных орбиталей двух углеродных атомов приводит к образованию о-связи, п в положении с минимумом энергии происходит насколько это только возможно полное перекрывание р -орбиталей соседних углеродных атомов при этом осуществляется п-связь. В каждом случае в электронных нарах, образующих связь, спины электронов антп-параллельны. Для достижения максимального перекрывания в л-орбиталях требуется, чтобы оставшиеся четыре гибридные связи, соединенные с концевыми группами, насколько это возможно, лежали в одной плоскости. Вращение вокруг центральной а-связи поэтому затруднено, причем источником барьера вращения является последующее снижение перекрывания л-орбиталей. Отсюда возникает возможность стереоизомерии, поскольку поворот на 180° вокруг а-связи приводит к новому устойчивому плоскому расположению, что впервые было выведено Вант-Гоффом, хотя на основе других предпосылок II]. Отсюда следует, ято замещенные этилены могут сзгществовать в изомерных формах, обобщаемых формулами 1—4 [c.208]

Эти механический и магнитный моменты были названы спиновыми в отличие от орбитальных механического и магнитного моментов, создаваемых движением центра тяжести электрона. Свойство электрона, проявляющееся экспериментально в наличии и Лг-момеитов, называется спином электрона. Модель электрона-шарика не соответствует действительности, однако свойство спина, описываемое формулами (2) и (3), сохраняется и в квантовой механике. 1 [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология