Принцип исключения Паули

По существу, принцип Паули утверждает, что в каждом энергетическом состоянии атома может находиться только один электрон. Если состояние, отвечающее тому или иному набору значений всех четырех квантовых чисел, не вырождено, то каждая определенная комбинация этих чисел определит новое энергетическое состояние и в каждом из этих состояний может находиться только один электрон. Так, ключ к электронному строению атомов, а отсюда и к свойствам элементов был найден в четырех квантовых числах и их ограничении принципом исключения Паули. [c.96]

Поведение электронов в атоме подчиняется принципу исключения Паули, который налагает ограничение, состоящее в том, что два электрона не могут иметь один и тот же набор квантовых чисел. Так, каждый электрон обладает определенным набором квантовых чисел (л, I, /, пг), который его описывает. В табл. 3.5 перечислены оболочки и подоболочки с указанием максимально возможного количества электронов на них и соответствующее обозначение рентгеновского излучения. [c.71]

Принцип исключения Паули применим ко всем частицам с полуцелым спином, но не применим к частицам с целым спином. Таким образом, принципу Паули, кроме электронов, подчиняются протоны и нейтроны к дейтеронам, альфа-частицам и фотонам, которые имеют целый спин и симметричные волновые функции, этот принцип не применим. [c.395]

ЭЛЕКТРОННЫЕ СТРУКТУРЫ АТОМОВ Принцип исключения Паули [c.41]

В 1925 г. немецкий физик Паули предположил, что в атоме не может быть двух электронов, у которых все четыре квантовых числа одинаковы. Он обосновал это обобщение (известное под названием принципа исключения Паули) как теоретическими соображениями, так и эксперимен- [c.41]

Объясните электронную структуру нормального атома водорода, атома гели 1 и атома лития, пользуясь представлениями об орбитах Бора, спине электрона и принципом исключения Паули. [c.158]

Хорошо известный принцип исключения Паули гласит, что данную орбиталь могут занимать не более двух электронов, и то лишь при условии, что они отличаются направлением электронного спина (который может иметь [c.123]

Проблема детального изучения природы бимолекулярного механизма была осложнена, в частности, естественным стремлением химиков предполагать, что механизм 3 2, найденный для за.меи ения у насыщенного углерода [1, 2], будет иметь место и для других типов бимолекулярного замещения. Специфическая особенность механизма 5 2 состоит в его синхронной природе соответственно принципу исключения Паули, любое возникновение связи с атакующим агентом должно сопровождаться равной (или большей) степенью разрыва связи с замещаемой группой. Никакого промежуточного соединения, обладающего значительной стабильностью, теорией не ожидается и на практике не обнаружено. [c.183]

На решение уравнения (9) следует наложить весьма ва /кное граничное условие, а именно принцип исключения Паули. Электронные волновые функции (1,2,..., Л") должны быть антисимметричны по отношению к перестановке координат (пространственных и спиновых). любых двух электронов. Они также должны удовлетворять следующему условию их квадраты могут служить характеристиками распределения вероятностей. [c.14]

По мере того как росло понимание роли электрона в свойствах элементов, появлялось и понимание периодической системы. Около 1923 г. стало очевидно, что для объяснения линий спектра надо определить различные энергетические состояния атома, для чего необходимы четыре квантовые числа. Из всех возможных состояний электрон переходит в то, которому соответствует наименьшая энергия этому состоянию соответствуют следующие значения квантовых чисел п = 1, 1 = 0, т = О, т = 1 Но, как видно из спектров, все электроны тяжелого атома не могут одновременно находиться в этом состоянии. Поэтому нельзя ожидать дальнейшего развития науки об атоме, пока не будет найден закон, показывающий, как должны быть распределены электроны по возможным энергетическим состояниям. Такой закон был открыт в 1925 г. и получил название принцип исключения Паули. Согласно этому закону, в атоме не может быть двух электронов, у которых все четыре квантовых числа одинаковы. [c.92]

Энергии активации даже для разрешенных реакций существуют в первую очередь потому, что существует принцип исключения Паули. Каждая пара электронов, добавленных к группе ядер, мо- [c.108]

Хорошо известный принцип исключения Паули гласит, что данную орбиталь могут занимать не более двух электронов, и то лишь при условии, что они отличаются направлением электронного спина (который может иметь только две возможные ориентации, изображаемые символами I и ). Два электрона со спаренными спинами часто обозначают следующим образом Такая пара электронов может занимать одну орбиталь. Символы (или Ц) означают два электрона, которые не могут совместно занимать одну орбиталь. [c.149]

Принцип исключения Паули-, в атомах не может быть двух электронов, у которых все четыре квантовых числа одинаковы. [c.34]

Согласно боровской модели атома, заполнение электронных оболочек по мере возрастания заряда ядра осуществляется в согласии с принципом исключения Паули. Состояние электрона определяется комбинацией четырех квантовых чисел, и электроны должны отличаться один от другого хотя бы одним квантовым числом. Таким образом, емкость данной электронной оболочки с главным квантовым числом я равна 2 а емкость подоболочки с азимутальным квантовым числом [c.387]

В соответствии с принципом исключения Паули каждая из этих орбиталей может быть занята двумя электронами, которые должны иметь противоположные спины. Таким образом, заполненная 25-подоболочка содержит два электрона (одну электронную пару) и заполненная 2р-под- [c.117]

Так, в атоме бора в нормальном состоянии с конфигурацией 1 25 2р-имеются две пары электронов, причем в каждой паре два электрона, занимающие одну и ту же орбиталь, имеют противоположные спины (принцип исключения Паули). Следовательно, суммарным результирующим спином как раз и будет спин пятого электрона таким образом, значение 5 в данном случае равно спину одного электрона 1 = /г- Так же 1 - и 2в-эле-ктроны имеют нулевой орбитальный момент количества движения а 2р-электрон имеет единичный орбитальный момент количества движения, отвечающий квантовому числу / = 1 отсюда следует, что такую же величину имеет ж Ь, т. е. Ь = [c.121]

Теория металлов, в которой считается, что валентные электроны металлов свободно движутся в поле ионов, была разработана голландским физиком Хендриком Антоном Лорентцем (1853—1928) и в квантовомеханической форме — австрийским физиком Вольфгангом Паули (1900— 1958). Плотность энергетических уровней для частиц в ящике дается уравнением (9.18). Согласно принципу исключения Паули, два электрона (с противоположными спинами) могут занимать каждую из орбиталей. [c.516]

Установлено, что при рассмотрении магнитных моментов комплексных соединений можно удовлетворительно применять метод, согласно которому электроны атомов (электроны, которые не участвуют в образовании связи) относят к стабильным орбиталям, не использующимся в качестве связывающих орбиталей. Отнесение происходит в соответствии с максимумом устойчивости, определяемой правилами Хунда для атомов (разд. 5.3) . в частности, электроны распределяются по эквивалентным орбиталям таким образом, чтобы получить максимальное число неспаренных электронных спинов, допустимое принципом исключения Паули. Экспериментально установленные значения магнитных моментов часто можно использовать для выбора одной из нескольких возможных электронных структур комплексного соединения. Применение этого магнитного критерия к октаэдрическим и квадратным комплексам дано в следующих разделах. [c.814]

Принцип исключения Паули в точной формулировке утверждает, что любая электронная волновая функция должна быть антисимметрична по отношению к перестановке любой пары электронов. Это существенно новый принцип, а не просто следствие из основных законов квантовой механики вполне можно представить себе такой мир, в котором электронные волновые функции симметричны относительно обмена электронов, или такой, в котором существуют и симметричные и антисимметричные волновые функции. Принцип Паули является утверждением, обобщающим экспериментальные факты, из которых следует, что электронные системы, которые были бы симметричны по отношению к перестановке электронов, не известны. [c.80]

ПРИНЦИП ИСКЛЮЧЕНИЯ ПАУЛИ [c.49]

Таким образом, конфигурацию лития в основном состоянии можно определить как 1 25. При этом приходится сделать вывод, что на 15-орбитали может разместиться только два электрона. Здесь мы сталкиваемся с примером действия, вероятно, наиболее важного принципа в теоретической химии. Он был впервые строго сформулирован швейцарским физиком Паули в 1925 г. и сейчас называется принципом исключения Паули. Паули установил, что для совпадения наблюдаемых в эксперименте линий спектра с предсказанием теории необходимо постулировать, что в любой системе, в атоме или в молекуле, никакие два электрона не могут иметь одинаковый набор из четырех квантовых чисел. [c.50]

Из принципа исключения Паули следует, что если в атоме несколько электронов имеют параллельные спины, эти электроны [c.50]

Каждый электрон имеет спин, и, в соответствии с принципом исключения Паули, каждая молекулярная орбиталь может принять максимум два электрона, при этом их спины должны быть противоположно направлены. [c.61]

Полное поле на ядре в экспфименте ЯМР представляет собой сумму Herr Н Но магнита. Сдвиг, обусловленный парамагнетизмом, который мы пытались установить, вызван H ff. Он носит название скалярного сдвига и определяется из выражения для Негг [уравнение (12.12)] в эрстедах (Э). Если число электронов превышает единицу, для расчета сдвига (в предположении 3e = 3av) в конечное выражение необходимо ввести нормировочный член /,S, обусловленный принципом исключения Паули. [c.169]

Сформулировать ауфбау-принцип (стр. 486) п принцип исключения Паули (стр. 486) и использовать их для объяснения структуры многоэлсктронных атомов. [c.473]

Следующим атомом, который мы построим, будет атом лития (2=3). Первые два электрона занимают 15-орбпталь, еще более притянутую к ядру его зарядом Зе, Однако третий электрон не. может присоединиться к первым двум, поскольку существует еще один важный принцип квантовой теории, который запрещает занимать какую-либо орбиталь более чем двум электронам. Этот принцип называется принципом исключения Паули. [c.486]

Если использовать модель электрон на окружности для описания л-электронов в циклических сопряженных системах, то нужно заселить энергетические уровни электронами в соответствии с принципом заполнения, т. е. соблюдая принцип исключения Паули и правило Хунда. В соответствии с этим для (4п + 2)-л-систем возникает замкнутая оболочка (рис. IV. 12, а) и занятые собственные состояния, или орбитали, дают диамагнитный вклад в магнитную восприимчивость. В противоположность этому в 4п-л -электронных системах высшие занятые орбитали содержат каждая лишь по одному электрону, спины которых не спарены (рис. IV. 12, б), и эти соединения должны быть парамагнитными. В действительности ни циклооктатетраен, ни другие [4/г] аннулены не проявляют молекулярного парамагнетизма. Как гласит теорема, сформулированная Яном и Теллером, вырождение высшей занятой орбитали может быть снято за счет небольшого искажения симметрии молекулы, возможно за счет альтернирования длин связей. Это дает возможность обоим электронам занять один более низко лежащий энергетический уровень. На возникающей Энергетической диаграмме (рис. IV. 12, в) в соответствии с этим высшая занятая и нижняя свободная орбитали разделены лишь небольшой энергетической щелью. Это различие в энергиях значительно меньше, чем в случае (4п + 2)-л-систем. Взаимодействие с магнитным полем Во вызывает смешивание этих электронных состояний, что в соответствии с нашим ана" лизом, начатым в разд. 1 гл. II, приводит к парамагнитному вкладу в константу экранирования о. Он по величине больше. [c.98]

Связь между двумя атомами водорода представляет собой исключение в том смысле, что основным источником энергии отталкивания служат силы электростатического отталкивания протонов. В случае ковалентной связи, не включающей атом водорода, каждое ядро экранировано внутренними электронами. Отталкивание возникает, когда это экранирование становится взаимопроницаемым. Если в образовании связи участвует третий электрон, т. е. образовался ион Н , то он должен быть добавлен к разрыхляющей орбитали, как этого требует принцип исключения Паули. Разрыхляющая орбиталь имеет гораздо большую энергию, что увеличивает энергию иона и приводит к нестабильности процесса Щ+е. [c.434]

Это И имеет место для щелочных металлов. Напротив, как видно из рис. 2, в ионных твердых телах все энергетические состояния первой зоны заняты поэтому она называется заполненной зоной. Заполненная зона отделена потенциальнылг барьером в несколько электроновольт от следующей зоны, которая совершенно не занята. В заполненной зоне в каждом состоянии имеется максимально возможное число электронов, которое, согласно принципу исключения Паули, равно двум. Электронная проводимость здесь поэтому невозможна, и вещества, ха- [c.82]

В -оболочке имеется четыре орбиты, каждая из которых может быть свободной или занятой одним или двумя электронами. Два электрона на любой орбите образуют электронную пару (принцип исключения Паули требует, чтобы их спивш были противоположно направленными, т. е. были антипараллельны). Таким образом, углерод показан с четырьмя неспаренными электронами в -оболочке в этом случае один электрон приходится на каждую из четырех орбит. В то же время неон с восемью -электронами может иметь их на четырех -орбитах в виде четырех электронных пар. Законченная внешняя оболочка инертного газа из четырех электронных пар называется октетом электронов. [c.179]

Почему радиальная функция распределения имеет пик непосредственно в окрестности границы ядра, можно легко понять, если вспомнить характерный вид потенциала взаимодействия ф, изображенного на рис. 3.12. В большинстве случаев отталкивание является результатом принципа исключения Паули, а притягиваюш ив хвост обусловлен вандер--Притяшдающий ваальсовым диполь-ди- х ост польным взаимодействием. Рис. 3.12. Типичный потенциал взаимо- Найдем теперь, как вы-действия. ражаются напряжения че- [c.158]

Теперь можно рассмотреть электронные конфигурации элементов и построение периодической таблицы. При переходе от одного элемента к другому заряд ядра возрастает на единицу и один электрон добавляется в конфигурацию, окружающую ядро (подробности, касающиеся заряда и строения ядра, см. в разд. 5.2). Основное правило заключается в том, что в конфигурации основного состояния атома электроны занимают орбитали с наинизщей энергией, соответствующие принципу исключения Паули. Этот принцип, выдвинутый Паули (1925) на основании наблюдений атомных спектров, гласит, что в любой атомной системе никакие два электрона не могут иметь идентичные волновые функции. [c.27]

В этих расчетах будем пренебрегать состояниями с двумя или с несколькими индентичными частицами в одном и том же одночастичном сос- тоянии, которое не реализуется в случае фермионов (принцип исключения Паули) и имеет дополнительный вес в случае бозонов.] Следовательно, деление на N1 приводит к следующему соотношению i [c.296]

Согласно кварковой теории, барионы состоят из трех кварков (что Дает барионное число 3 X = 1), а антибарионы — из трех антикварков. Предполагается, что самыми устойчивыми барионами являются барионы с тремя кварками на одной 15-орбитали. Принцип исключения Паули допускает существование следующих 15 -трикварков с результирующим спином У2. р п, рп, р Я, рпЯ(2), п Я, рЯ и пЯ. Кроме того, как показывают приведенные ниже аргументы, существует 1 рпЯ-состоя-ние со снином /2- [c.724]

В предыдущих главах подобная процедура применялась к атомам. В результате рещения уравнения Шредингера для атома водорода был получен набор допустимых волновых функций, которые описывают разрешенные атомные энергетические уровни, или атомные орбитали (15, 25, 2р и т.д.). Другие атомы оказалось возможно рассмотреть таким же образом, причем количество атомных орбиталей осталось тем же, что и в атоме водорода, но их энергии изменились из-за увеличения заряда ядра и присутствия других электронов. Электроны рассаживаются на доступные атомные орбитали один за другим в соответствии с принципом построения, согласно которому каждый электрон занимает самую низкую по энергии свободную орбиталь. На каждой орбитали, как требует принцип исключения Паули, размещается не более двух электронов (спиновые квантовые числа их должны иметь разные значения). При наличии нескольких доступных орбиталей с одинаковой энергией (т. е. вырожденных) действует правило максимальной мультиплетности Хунда например, конфигурация основного состояния атома азота имеет вид 8 28Чрг12ру2рг, а Н8 18 28" (2рхУ 2ру), тзк как при этом число параллельных спинов максимально. [c.60]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология