Подуровни квантовые

Рис. 8-13. Энергетические уровни, необходимые для объяснения наблюдаемого спектра атомарного лития справа для сопоставления указаны энергетические уровни атома водорода. Уровни с и = 1 не показаны, они лежат намного ниже изображенной части энергетической шкалы. Для каждого квантового числа п имеется п подуровней, которые принято обозначать буквами 5, р, <1, /, д,. .. и т.д. Самый правый подуровень, соответ-

Электронную конфигурацию атома отображают следующим образом каждому энергетическому уровню соответствует определенное главное квантовое число п, обозначаемое арабской цифрой за каждой цифрой следует буква, соответствующая энергетическому подуровню и обозначающая орбитальное квантовое число. Верхний индекс после буквы показывает число электронов, находящихся в подуровне. Например, электронную конфигурацию атома натрия отражает следующая формула 1з 25 2р 3з . Эта запись показывает, что 1з (п = 1, / = 0)- и 2з (я = 2, / = 0)-подуровни содержат по два электрона 2р (п = 2, I = 1)-подуровень — 6 электронов и 35 ( = 3, / = 0)-подуровень — один электрон. Распределение электронов по энергетическим уровням приведено в табл. 2. [c.20]

В связи со сказанным энергию можно рассматривать на основе квантовых чисел, согласно которым п характеризует энергетический уровень, I — энергетический подуровень данного уровня, гп1 — число квантовых ячеек подуровня, — число состояний электрона в квантовой ячейке. [c.57]

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]

Подуровень делится на квантовые ячейки (энергетические состояния), Число ячеек в каждом подуровне определяется числом возможных значений т, т. е. равно 2/-fl (см. с. 69). [c.70]

Причина такой последовательности заполнения электронных энергетических подуровней заключается в следующем. Как уже указывалось, энергия электрона в многоэлектронном атоме определяется значениями не только главного, но и орбитального квантового числа. Так же была указана последовательность расположения энергетических подуровней, отвечающая возрастанию энергии электрона (табл. 2.3). Как показывает табл. 2.3, подуровень 4з характеризуется более низкой энергией, чем подуровень 3 , что связано с более сильным экранированием -электронов в сравнении с з-электронами. В соответствии с этим размещение внешних электронов в атомах калия и кальция на 4в-подуровне соответствует наиболее устойчивому состоянию этих атомов. Электронное строение атомов калия и кальция соответствует правилу Клечковского. Действительно, для З -орбиталей (п = 3, / = 2) сумма (п + I) равна 5, а для 45-орбитали (п = 4, / = 0) — равна 4. Следовательно, 4з-подуровень должен заполняться раньше, чем подуровень 3 , что в действительности и происходит. [c.67]

После заполнения Зd-пoдypoвня (п = 3, / = 2) электроны, в соответствии со вторым правилом Клечковского, занимают подуровень 4р (п = 4, / = 1), возобновляя тем самым построение Л -слоя. Этот процесс начинается у атома галлия (2 = 31) и заканчивается у атома криптона Е = 36), электронное строение которого выражается формулой 1з 2з 2р 38 Зр Зс °4з Ар . Как и атомы предшествующих благородных газов — неона и аргона, атом криптона характеризуется структурой внешней электронной оболочки пз пр , где тг — главное квантовое число (неон — 2з 2р , аргон — 3в23р , криптон — Аз Ар ). [c.68]

Рассмотрим, например, атом водорода Н, В атоме водорода Н имеется один электрон, и спин этого электрона может быть направлен произвольно (т. е. =+ /2 или з=—7г). и электрон находится в -состоянии на первом энергетическом уровне с п=1 (напомним еще раз, что первый энергетический уровень состоит из одного подуровня — 1 , второй энергетический уровень — из вух подуровней — 25 и 2р, третий — из трех подуровней — 35, Зр, Ы и т. д.). Подуровень, в свою очередь, делится на квантовые ячейки (энергетические состояния, определяемые числом возможных значений т,, т. е. 2/+1). Ячейку принято графически изображать прямоугольником, направление спина электрона — стрелками. [c.50]

Второе квантовое число — орбитальное (I) — описывает форму (симметрию) орбиталей и характеризует величину орбитального импульса движущегося электрона. Оно может принимать целочисленные значения от О до п—1. Обычно для обозначения-соответствующих орбиталей применяют строчные буквы латинского алфавита 5 (1 = 0), р (1= ), й (1=2), / ( =3). Форма и ориентация 5-, р- и -электронных орбиталей приведены на рис. 1. Электроны с различными Орбитальными квантовыми числами (5-электроны, р-электроны и т.д.) отличаются различной энергией их энергия тем больше, чем больше значение I. 5-Элект-роны образуют 5-подуровень, о-электроны — /р-подуровень и т. д. [c.11]

Если общий запас энергии электрона в разных энергетических слоях определяется номером этого слоя (или значением главного квантового числа п), то некоторая дифференциация в энергетической характеристике электрона (в пределах одинакового общего запаса энергии) определяется номером подуровня или значением побочного квантового числа к. Последнее подчинено главному и может меняться, как это видно из рисунка 29, целочисленно в пределах от единицы до значения плавного квантового числа п. Так, при значении п=2> число к может принимать три значения 1—2—3. Первый по счету, самый низший, то есть ближайший к ядру, энергетический подуровень каждого квантового слоя обозначают символом 5. Второй по счету энергетический подуровень квантового слоя обозначают символом р третий по счету подуровень — символом (I, четвертый подуровень — символом /. [c.113]

Подуровень (подслой, или подоболочка) — это совокупность электронов с данными двумя квантовыми числами и /. В соответствии с возможными значениями квантового числа т, число орбиталей в каждом подуровне равно 2/ + 1- Поскольку на орбитали размещается не более двух электронов с противоположными т , предельное число электронов в подуровне п1 равно 2(2/ -Ь 1) [c.37]

Отметим, что для любого числа электронных пар от двух до шести и независимо от того, эквивалентны эти пары или нет, конфигурации, приведенные в табл. 6-1, верно предсказывают форму молекул непереходных элементов . Некоторые примеры приведены в табл. 6-2, а в табл. 6-3 даны геометрические формы молекул непереходных элементов. Следует отметить, что максимальное число ординарных нормальных ковалентных связей, образуемых любым непереходным элементом, равно семи, так как это максимальное число электронов на внешнем квантовом уровне химически реакционноспособного атома. Таким образом, не следует ожидать появления примеров с восьмью и девятью электронными парами в валентном уровне, за исключением некоторых переходных элементов, у которых по крайней мере некоторые из связей, образуемых электронными парами, будут формироваться за счет координационной ковалентности, и в этом случае будет участвовать ( -подуровень. Например, ТаРа и ацетилацетонат тория ТЬ(С5Н702)4 имеют структуру квадратной антипризмы, показанной в табл. 6-3. Известно лишь одно соединение — Мо(СМ) , в котором имеется восемь электронных пар, но обладающее структурой додекаэдра. Однако было отмечено ранее, что атом молибдена в этом ионе в действительности имеет девять электронных пар на валентном уровне, одна из которых — не поделенная пара. [c.207]

Электронная конфигурация атома записывается в виде формулы, содержащей данные о квантовых числах занятых энергетических уровней, подуровней и орбиталей и число относящихся к ним электронов. Например, электронная конфигурация атома бора 15 2х 2р указывает, что самый низкий уровень 15 (п = 1, 1 = т = 0) и следующий за ним энергетический подуровень 25 (п = 2, 1 = т = 0) второго слоя заняты каждый двумя электронами (отмечается цифрой в показателе степени), а еще более высокий подуровень 2р второго слоя содержит один электрон. [c.24]

Каждый квантовый уровень распадается на п подуровней. Подуровень — это совокупность электронов с данными двумя квантовыми числами и /. Различают подуровни п1, пз, пр, пй, п[ и т. д. В соответствии с возможными значениями квантового числа число орбиталей в каждом подуровне равно 2/+1. Поскольку на орбитали размешается не более двух электронов с противоположными спинами т , предельное число электронов в подуровне п1 равно 2(2/-)- 1). В подуровне пз могут быть только два электрона с противоположными спинами, в подуровне пр таких электронов шесть. Электроны в данном /-подуровне называют эквивалентными электронами. Они могут различаться только квантовыми числами /п/ и т . Подуровни состоят из орбиталей. На каждой орбитали могут находиться максимум два электрона с противоположными спинами. Наиболее устойчивым (основным) состоянием атома будет то, когда электроны на разных орбиталях имеют параллельные спины, а по- [c.227]

К /-элементам относятся атомы лантаноидов и актиноидов, у которых заполняется /-подуровень четвертого и пятого слоев. После заполнения /-подуровня (до / ) содержание электронов на четвертом квантовом слое достигает максимально возможного числа 32 (2л2=2-42). Так, у Ьи, . . 4s 4 4[c.79]

Электроны в подуровне р отличаются значением магнитного квантового числа гп1 = —1, О, +1). На третьем энергетическом уровне кроме 8- и р-подуровней имеется -подуровень (1 = 2). При этом значения /Иг следующие —2, —1, О, +1, +2. Соответственно в этих пяти энергетических ячейках может разместиться 10 электронов. На /-подуровне (/ = 3) при т = —3, —2, —1, О, +1, +2, -fЗ может максимально разместиться 14 электронов и т. д. [c.20]

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]

И мин. 89. 15,2 год. 97. а) 8 атомов б) 82 атома 5 10 кюри г. 99. а) 1,386 10-1 сек-1 б) 8,316 Ю п) I кюри/г. 100. Тп = 22 года в) 78,1 кюри г. 101. 10 сек. 103. Активность понижается на 98,43%. 104. а) 62,3 мккюри 6) 8,9%. 106. 2.2-10 кюри. 109. 17,6 Мэв. НО. 5- 101 113. 3-10 т условного топлива. 129. б526р 6й 1 6/1 6 180 г2а число электронов 72, что согласуется с формулой 2п2 = 2-62 = 72. 130. 6s26p 6 2 недостроен подуровень й, подуровни /, g, к — полностью вакантны. 134. В (2 = 83). 135. Си (2=29). 144. Две, одна р орбиталь занята наполовину (1 электрон). 145. Свободных -орбиталей нет три нз пяти орбиталей заняты полностью, две — содержат по одному электрону конфигурация подуровня М , 148. а) 4 период. УА-подгруппа б) 6 период, УИВ-подгруппа в) 4 период, УВ-подгруппа. 151. а) 27 б) 5 в) 21 г) 10. 159. На внешнем слое могут быть только 5- и р-электроны максимальное их число равно 8 в конфигурации т пр , где п — номер внешнего слоя, его главное квантовое число. 166. Структура электронной оболочки атома молибдена (Мо, 2 = 42). [c.199]

У этих элементов пополняется электронами р-подуровень внешнего квантового уровня. Валентными у р-элементов являются только электроны внешнего уровня. Б зависимости от подгруппы и количества электронов на s- и р-подуровне валентность и степень окисления у них могут быть различными [c.103]

Как известно, Менделеев на основании своего закона, предсказал свойства ряда еще не открытых в его время элементов. Квантовая теория не только объясняет метод Менделеева, но позволяет более точно предсказать свойства элементов. Так, элемент с порядковым номером 72 не был известен до 1923 г. Предполагалось, что он должен быть редкоземельным. Однако Бор на основании квантовой теории показал, что группа редкоземельных элементов должна заканчиваться элементом с порядковым номером 71, лютецием, так как у лютеция полностью заполняется 4/-подуровень. Бор показал, что неизвестный элемент с порядковым номером 72 должен иметь электронную конфигурацию, сходную с электронной конфигурацией циркония 2г. [c.62]

Энергетический подуровень, полностью или не полностью занятый электронами, образует подслой, или электронную оболочку. Это S-, р-, d- и /-оболочки. Например, р-оболочка в любом электронном слое отвечает орбитальному квантовому числу 1=1. [c.32]

Квантовые числа Энергетический подуровень Энергетический уровень [c.153]

Электроны в подуровне р отличаются значением магнитного квантового числа [пц=—, О, +1). На третьем энергетическом уровне кроме 5- и р-подуровней имеется -подуровень ( / = 2). При этом значения т/ следующие —2, —1, О, +1, +2. Соответ- [c.19]

Электронную конфигурацию атома изображают следующим образам каждому энергетическому уровню соответствует определенное главное квантовое число и, обозначаемое арабской цифрой за каждой цифрой следует буква, соответствующая энергетическому подуровню и обозначающая орбитальное квантовое число. Верхний индекс у буквы показывает число электронов, находящихся в подуровне. Например, электронную конфигурацию атома натрия отражает следующая формула 15 25 2р 35. Эта запись показывает, что 5 п= 1, 1 = 0) и 25 п = 2, 1 = 0) — подуровни содержат по два электрона 2р(п = 2, 1= 1) — подуровень — 6 электронов и 3 (п = 3, 1 = 0) — подуровень — один электрон. [c.20]

Из (3.104) видно, что магнитное поле снимает вырождение по М/, причем величина расщепления пропорциональна приложенному полю. Каждый уровень с квантовым числом / расщепляется магнитным полем на 27+1 подуровень. [c.81]

Решение. Подуровню 4б- соответствует сумма п + I = А + + 0 = 4. Такой же суммой п- -1 характеризуется подуровень Зр, но заполнение этого подуровня предшествует заполнению подуровня 4х, так как последнему отвечает большее значение рлав-норо квантового числа. Следовательно, после подуровня 4х будет заполняться подуровень с суммой /г + = 5, причем из всех возможных комбинаций п + /, соответствующих этой сумме (га = 3, 1 = 2-, п = 4, I = = 5, / = 0), первой будет реализоваться комбинация с наименьшим значением тлавното квантового числа, т. с. вслед за подуровнем 45 будет заполняться подуровень Зi . [c.41]

Птак, максимальное число электронов на 5-подуровне каждого электронного слоя равно 2. При / = 1 (р-подуровень) возможны уже три различных значения магнитного квантового числа (—1, О, 4-1)- Следовательно, на р-подуровне имеется три орбитали, каждая из которых может быть занята не более чем двумя электронам и. Всего иа р-подуровне может разместиться б элек-тропов [c.87]

Энергетические состояния электронов одного уровня могут 11есколько отличаться друг от друга в- зависимости от конфигураций их электронных облаков, образуя группы э (ектронов разных подуровней. Для характеристики подуровня служит побочное, или орбитальное, квантовое число I, которое может иметь целочисленные значения в пределах от О до —1. Так, если главное квантовое число п = 1, то побочное квантовое число имеет только одно значение (/ = 0), а при этом значении п понятия уровень и подуровень совпадают. При га = 4 величина I принимает четыре значения, а именно О, I, 2, 3. Электроны, отвечающие этим значениям /, называются соответственно 8-, р-, с1- и /-электронами. [c.40]

Пользуясь принципом Паули, подсчитаем, какое максимальное число электронов может находиться на различных энергетических подуровнях и уровнях в атоме. При / = О, т. е. на з-подуровне, магнитное квантовое число тоже равно нулю. Следовательно, на з-подуровне имеется всего одна орбиталь. Как указывалось выше, на каждой атомной орбитали размеш,ается не более двух электронов, спины которых противоположно направлены. Итак, максимальное число электронов на -подуровне каждой электронной оболочки равно 2. При / = 1 (р-подуровень) возможны уже три различных значения магнитного квантового числа (—1, О, -1-1). Следовательно, на р-подуровне имеется три орбитали, каждая из которых может быть занята не более чем двумя электронами. Всего на р-подуровие может разместиться б электронов. Подуровень <1 I — 2) состоит из пяти орбиталей, соответствующих пяти разным значениям тг, здесь максимальное число электронов равно 10. [c.62]

Элементы. -Элементами являются элементы главных подгрупп I и II групп, а также водород и гелий. Водород откосят к Н главной подгруппе / -элементов, а гелий — к VIII подгруппе инертных /7-элементов. В атомах -элементов пополняется электронами подуровень 5 внешнего уровня во внешнем квантовом слое -подуровня они имеют 1 или 2 (у или 5 ) электрона, удаленных па значительное расстояние от ядра [c.76]

Элементы. К 7 Э.лементам относятся лантаноиды 58—71 и актиноиды 90—103. У лантаноидов пополняется электронами 4/-подуроиень, а у актиноидов 5/-подуровень, т. е. в их атомах происходит заполнение (п — 2) /-оболочек (третьего снаружи квантового уровня) На внешнем уровне у них имеется 2 электро- а — у лантаноидов и 7х — у актиноидов) на предпоследнем уровне 8(5л 5р — у лантанондов и — у актиноидов) или [c.84]

Элементы. К /-элементам относятся 28 элементов лантаноиды 58—71 и актиноиды 90—103. У лантаноидов пополняется электронами 4/-подуровень, а у актиноидов 5/-подуровень, т. е. в их атомах происходит заполнение (п —2) /-оболочек (тпетьего снаружи квантового уровня). На внешнем уровне у них имеется два электрона (6х — у лантаноидов и — у актиноидов) на предпоследнем уровне восемь (5я 5р — у лантаноидов и бя бр — у актиноидов) или реже девять (5s 5p 5 — у лантаноидов и 6s 6p 6 — у актиноидов). [c.109]

Электронные формулы атомов изображаются с помощью двух квантовых чисел п — главного квантовогр числа, указывающего энергетический уровень электрона, и / — орбитального квантового числа, указывающего энергетический подуровень электрона. [c.64]

По виду подуровня, на который приходит последний электрон в соответствии с принципом минимума энергии, в Периодической системе различают секции s-, р-элементов (все А-группы) и /-элементов (все Б-группы), причем в II1Б группу кроме й -элементов входит секция /-элементов. Подуровни ns, пр и nd, где квантовое число п равно номеру периода, и электроны на них называют внешними, а остальные подуровни, заполненные электронами,— внутренними. При этом для jp-элементов и элементов ПБ группы внешние подуровни ns, пр, nd (и электроны на них) будут одновременно и валентными, тогда как для /-элементов (кроме элементов ПБ группы) к ним добавляется внутренний n- )d-подуровень. [c.151]

При 1= (р-электроны) принимает три значения —1, О, -f]. Таким образом, р-подуровень состоит из трех эквивалентных (в квантовой механике говорят трехкратновы- [c.16]

Третий квантовый слой с п=3 имеет три подуровня 1=0(8), /=1(р), /=2(й). 35-подуровень состоит из одной атомной орбитали, вмещающей 2 электрона. Зр-подуровень состоит из трех атомных орбиталей, содержащих 6 электронов, Зс -подуровень — из пяти атомных орбиталей (5 значений т,=—2, —1, О, +1, 4-2), содержащих 10 электронов. Общая емкйсть третьего слоя равна 18 (2-3 ) электронов. Атомы д.пемйнтов третьего периода имеют следующие [c.17]

Третий квантовый слой с га=3 имеет три подуровня /=0 (5), 1— (р), 1=2 (й). Зз-подуровень состоит из одной атомной орбитали, вмещающей 2 электрона. 3/ -подуро-вень состоит из трех атомных орбиталей, содержащих [c.35]

Причиной медленного изменения авойств химических элементов, послужившего основанием для объединения их в одной клетке периодической системы, как теперь известно, является сохранение состава и строения наружной электронной оболочки при последовательном увеличении атомного номера элемента и соответственно общего числа электронов в изолированном атоме, а также, как следствие, очень малое изменение размеров атомов и одноименных ионов при переходе от одного элемента к другому. Действительно, как показывает табл. 1.15, элементы триад VIII группы периодической системы сохраняют неизменной структуру наружных электронных оболочек (главное квантовое число /2 = 4 5 6), достраивается (при росте атомного номера) соответствующий ii-подуровень п — 1 электронный слой), степень заполнения которого не оказывает определяющего влияния а размеры атомов и ионов, а также на свойст1ва соединений, если они построены за счет преимущественно ионной химической связи. [c.111]

Смотреть страницы где упоминается термин Подуровни квантовые: [c.56] [c.89] [c.96] [c.28] [c.90] [c.64] [c.116] [c.63] [c.101] [c.65]

Курс химии Часть 1 (1972) -- [ c.57 ]

ПОИСК

Справочник химика 21

Химия и химическая технология