Квантовые числа атомные азимутальные

Молекулярные орбитали описанного типа называют я-орбиталями. В их образовании могут участвовать только атомные орбитали с ненулевым азимутальным квантовым числом. Атомные -орбитали (/ = 0) не принимают участия в образовании я-орбиталей. Химическую связь, образованную при заполнении электронами л-орбитали, называют п-связью. [c.61]

Молекулярные орбитали описанного типа называют я-орбиталя-ми. В их образовании могут участвовать только атомные орбитали с ненулевым азимутальным квантовым числом. Атомные 5-ор-битали (/ = 0) не принимают участия в образовании л-орбиталей. [c.67]

По методу МО ЛКАО в наиболее простой моле- куле — молекуле водорода На— электроны могут занимать одну связывающую и одну разрыхляющую-орбиталь. Для связывающей орбитали характерна осевая симметрия, а для разрыхляющей — узловая плоскость. В общем случае ординарные связи могут возникать вследствие взаимодействия таких АО, как 5—3, 5—р, р—р, 8—й и т. д. Связывающая МО возникает, если совпадают по фазе суперпозиции двух взаимодействующих АО при равновесной длине связи. Если взаимодействуют две не совпадающие по фазе-АО, то образуется разрыхляющая МО. Аналитическое выражение АО получают решением уравнения Шре-дингера, которое представляют в виде произведения радикальной функции на функцию, зависящую от угловых переменных. Следовательно, если электрон занимает заданную АО, то это указывает на то, что его поведение описывается волновой функцией, которая является решением уравнения Шредингера, и состояние его определяется квантовыми числами п, I, т и з. Число п называют главным, I—азимутальным, т — магнитным и 5 — спиновым квантовыми числами. Атомные орбитали в соответствии со значениям / = О, 1, 2, 3, 4. .. обозначаются как з, р, д., I, д. .. С учетом этих обозначений для атома водорода АО обозначается как 15. Однако физическое содержание имеет не сама АО, а квадрат волновой функции, который определяется как плотность вероятности обнаружения электрона в заданной области г ) Пространственное изображение плотности вероятности получают так. На радиусе-векторе выбирается точка, расстояние которой от начала координат равно модулю ф-функции при значениях углов 0 и ф, задаваемых этим радиусом-вектором. Полученные значения будут определять плотность- [c.25]

Атомное ядро окружено электронами, часть из которых образует замкнутые электронные оболочки и, как правило, не участвует в образовании химических связей. Электроны незамкнутых внешних оболочек атомов, участвующие в образовании связи, принято называть валентными электронами. Естественно, что характер связи будет существенным образом зависеть от числа и состояния этих электронов. Согласно квантовой механике состояние любого электрона характеризуется набором из четырех квантовых чисел (га, I, т, т ). При одном и том же значении главного квантового числа п) пространственное распределение электронной плотности (вероятность пребывания электрона в единице объема) может быть различным. Пространственное распределение электронной плотности характеризуется вторым квантовым числом I (азимутальное квантовое число). Оно зависит от главного квантового числа и может принимать целочисленные значения О, 1,2, 3... га—1. Когда / = О, наиболее вероятно, что электрон присутствует на поверхности сферы, в центре которой находится атомное ядро такое сферическое электронное облако обозначается буквой 5. При I = 1 электронное облако, обозначаемое буквой р ( -орбита), принимает форму гантели это две сферы, расположенные по разным сторонам ядра. Четырехлепестковой орбите, или орбите с1, соответствует 1 = 2. Электронные облака р-электронов, [c.21]

В химических реакциях чаще всего приходится иметь дело с атомными орбитами со значениями азимутального квантового числа I, равными О, 1,2. Отвечающие этим значениям I состояния электрона в атоме называются соответственно з-, р- и -состояния-ми. Перед обозначением, принятым для азимутального квантового числа, обычно ставится номер главного квантового числа, отвечающий данной атомной орбите, например, 1з-, 25-, 2р-орбита и т. д. На рис. 1 приведены конфигурации электронных облаков 15-, 2з- и одной из 2р-орбит атома водорода. [c.9]

Орбитальное (побочное, или азимутальное) квантовое число I. Изучение атомных спектров показало, что спектральные линии, отвечающие переходу электрона с одного уровня на другой, большей частью обнаруживают тонкую структуру, т. е. состоят из нескольких близко расположенных отдельных линий. Если появление одной спектральной линии объясняется переходом электрона с одного энергетического уровня на другой, то расщепление спектральной линии, т. е. появление вместо одной линии двух более близко расположенных, указывает на различие в энергии связи некоторых электронов данного энергетического уровня. Иначе говоря, в пределах определенных уровней энергии электроны ато.мов могут отличаться своими энергетическими подуровнями. [c.66]

Побочное (орбитальное или азимутальное) квантовое число I определяет форму атомной орбитали. Оно может принимать целочисленные значения от О до п —1 (i = 0, 1..... л —1). Каждому значению I соответствует орбиталь особой формы. При 1 = 0 атомная орбиталь независимо от значения главного квантового числа имеет сферическую форму (s-орбиталь). Значению 1 = 1 соответствует атомная орбиталь, имеющая форму гантели (р-орбиталь). Еще более сложную форму имеют орбитали, отвечающие высоким значениям I, равным 2, 3 и 4 (d-, /-, я-орбитали). [c.26]

ГО обладают более низкой симметрией, чем составляющие их АО. Так, распределение электронной плотности, отвечающее указанной ГО ф , смещено от атомного ядра в направлении вектора п с координатами Р),, вектор и является осью симметрий ГО (рис. I). При изменении ориентации в пространстве осей координат коэффициенты линейной комбинации могут изменяться, одиако остается постоянным отношение сумм квадратов коэффициентов для данного значения азимутального квантового числа. Это отношение определяет тип ГО. Напр., орбиталь ф относится к типу где а и Ь-числа, подобранные так, чтобы а Ь = а- (Рх + Ру + Р )- Обычио принимают а = 1, Ь= 1, 2 или 3. [c.545]

На рис. 86 изображены -орбитали, которые, согласно определению, ограничивают ту часть атомного пространства, где вероятность нахождения электрона с азимутальным квантовым числом /=. . . значительно отличается от. .... [c.98]

Атомное ядро гелия присоединяет два электрона и так как оба электрона должны иметь в нор-feя 4й 2=2 15 мальном состоянии атома наименьшее количество энергии, что возможно лишь при значении главного квантового числа, равного единице, п=1 и азимутального квантового числа, равного нулю, 1=0, это и дает право охарактеризовать состояние электронной оболочки атома гелия в его нормальном состоянии формулой Ь . В атоме гелия оба электрона (как имеющие одинаковые значения целочисленных квантовых чисел) в силу принципа Паули должны иметь противоположно направленные спиновые моменты, что изображено на рис. 6 двумя стрелками, направленными в разные стороны. [c.38]

В атомной физике принято обозначать главное квантовое число п цифрами (п== 1, 2, 3 и т. д.) или большими латинскими буквами (К — оболочка с п= 1, /, — оболочка с п = 2 и т. д.), а азимутальное квантовое число I—малыми латинскими буквами и вместо I — О, 1, 2, 3 и т. д. пишут 5, р, й, f и т. д. [c.33]

Из выражения (3.24) видно, что комплексные функции нумеруются параметром т. В соответствии с выражением (3.25) и тем обстоятельством, что действительная форма волновых функций включает только синусы или косинусы аргументов, кратных ф, параметр т, так же как и I, должен быть целочисленным. Эти целые числа называют квантовыми числами. На основе их взаимосвязи с аналогичными величинами в боровской теории атома I называют азимутальным, а т — магнитным квантовыми числами. Указанные квантовые числа записывают в качестве индексов угловой части атомных волновых функций [c.35]

Сколько же электронов может находиться в каждой орбитали Как было показано в предыдущем параграфе, считается, что электроны в атоме располагаются слоями, удаленность которых от ядра (т. е. размер) характеризуется значением главного квантового числа и слои дробятся на подслои, количество которых в слое определяется азимутальным квантовым числом — / в свою очередь, подслой состоит из такого количества орбиталей, какое задается значениями магнитного квантового числа т . Следовательно, каждая конкретная атомная орбиталь описывается набором значений трех квантовых чисел. Например, АО 2р имеет л = 2, / = 1 и /П = —1. Если бы состояние электрона в атоме определялось значениями также только трех квантовых чисел, то в каждой АО (как в области пространства, где вероятность нахождения электрона максимальна) могло бы находиться не более одного электрона. Действительно, прй совпадении [c.38]

Формы атомных орбиталей атома водорода известны точно, и полагают, что орбитали всех других атомов качественно им подобны. Наиболее важными атомными орбиталями в теоретической химии являются орбитали, которые в порядке увеличения их сложности обозначают как з, р, й и Они соответствуют азимутальным квантовым числам О, 1, 2 и 3. /-Орбитали приходится рассматривать только для лантанидов и актинидов. За этим исключением все химические связи можно обсуждать в плане распределения электронов между 5-, р- и -орбиталями. Эти орбитали схематично показаны на рис. 1 [2]. Атомные орбитали 5-типа сферически симметричны, и для любого данного главного квантового числа возможна только одна такая орбиталь. Существуют три взаимно перпендикулярные орбитали р-тнпа, причем граничная поверхность каждой орбитали напоминает две половинки гантелей. Так как все три р-орбитали соответствуют одному и тому же значению энергии, они считаются трижды вырожденными . Аналогично, хотя ,-орбиталь имеет отличающуюся форму, эквивалентность пяти -орбиталей делает их пятикратно вырожденными , а /-орбитали являются семикратно вырожденными . [c.23]

Атомные орбиты электронов в атоме принято характеризовать тремя квантовыми числами — главным квантовым числом , азимутальным квантовым числом I и магнитным квантовым числом т. Эти числа являются целыми и удовлетворяют следующим неравенствам [c.8]

Исчезновение различных членов разложения матричного элемента в ряд имеет определенное теоретическое обоснование. Общее изменение спина (А/) ядра для перехода должно быть равно целому числу величин /г/2зт, и точно так же, как это было найдено для атомных переходов, существуют некоторые правила отбора, которые определяют величину изменения спина и для ядерных превращений. В первоначальной теории Ферми использовал для разрешенных переходов правило отбора А/ = 0. Это частное правило отбора получено в результате использования простейшей из пяти основных форм ядерного взаимодействия, которые совпадают с теорией. Оказалось, что существует некоторое несовпадение между теорией и экспериментом в этом простом типе взаимодействия. Более сложная форма была использована Гамовым и Теллером и привела к правилу отбора А/= О, 1. Хотя не существует теоретического обоснования для формы взаимодействия, выбранной Гамовым и Теллером, оказалось, что совпадение между теорией и экспериментом вполне хорошее. Другим фактором, влияющим на вероятность ядерного перехода, является изменение четности системы. Ядерное состояние может быть четным или нечетным в зависимости от того, меняет ли волновая функция знак при изменении знаков всех пространственных координат системы. Собственно говоря, четность — это более общая форма азимутального квантового числа, и так же, как электронный переход зависит от кван- тового числа I, ядерный переход зависит от изменения четности. Вместо того, чтобы рассматривать р-, й-, /-состояния, можно говорить о четности или нечетности-, /-состояния, такие, как 5-, д-, имеют четную природу, а состояния р-, к—нечетную природу, Таким образом, при рассмотрении переходов между различными ядерными состояниями одно из квантовых условий будет связано с тем, изменяется или нет четность. [c.387]

Атомная орбшталь. Одноэлектронная волновая функция атома, которая описывается тремя квантовыми числами (главным, азимутальным и магнитным). На каждой атомной орбитали можно разместить два электрона. Эти два электрона имеют одинаковые главное, азимутальное и магнитное квантовые числа, но разные спиновые квантовые числа. [c.24]

Строго говоря, для многоэлектронньгх атомов построение таких линейных комбинаций неправомочно, поскольку энергия электронов является функцией, не только главного, но и азимутального квантового числа. Однако если энергии гибридизуемых состояний отличаются не сильно, то представление о таких орбиталях является вполне допустимым удобным приближением. Практически можно строить гибридные атомные орбитали иэ з- и р-орбиталей, относящихся к одному электронному слою, и из -орбиталей, относящихся к тому же или предыдущему электронному слою. [c.50]

Символ атомного состояния (или символ атомной орбитали) записывается обычно с учетом квантовых чисел и и /. Это объясняется тем, что именно и и / характеризуют поведение электрона в отсутствие внешнего поля и определяет энер1ию и среднее расстояние электрона от ядра, I— форму электронного облака или симметрию орбитали (см. ниже). Главное квантовое число и обозначается прописной цифрой, а азимутальное квантовое число — строчной буквой латинского алфавита [c.21]

Идентичное выражение получается и в теории Бора. Величина п, которая может принимать целочисленные значения, получила название главного квантового числа. В получающихся решениях собственных функций для атома водорода содержатся также орбитальное или побочное квантовое число I и магнитное или азимутальное квантовое число /и,. Описываемые собственными функциями и выражающиеся квантовыми числами п, I, т, стационарные состояния электрона называют атомными орбиталями. Спиновое квантовое число т нельзя непосредственно вывести из упрощенного уравнения Шрёдингера, тем не менее оно должно быть добавлено к трем рассчитанным квантовым числам п, /, т,. В совокупности четыре квантовых числа позволяют описать движение электрона в атоме [c.175]

Эффект экранирования. Для того чтобы объяснить отмеченные выше тенденции и закономерности, логично предположить, что влияние, которое положительный заряд атомного ядра оказывает на электроны внешней оболочки, частично экранируется более глубоко лежащими электронами. Взаимодействие между электронами и атомным ядром является кулоновским, и его энергия пропорциональна заряду ядра и обратно пропорциональна расстоянию между ядром и электронами [E Ze jr). Это расстояние определяется главным и азимутальным квантовыми числами. Так как между орбиталями Н и Не нет разницы, а заряд ядра Не в 2 раза больше, чем ядра Н, то следует ожидать, что у Не энергия взаимодействия между ядром и электронами (выражающаяся в потенциале ионизации 1 ) будет превосходить энергию атома водорода в 2 раза. Однако отношение экспериментальных величин для Не (24,58 эВ) и Н (13,60 эВ) отлично от 2. Когда Не превращается в Не+, то остается еще 1 электрон, и первый потенциал ионизации гелия 1 соответствует взаимодействию между системой [Не + + е ] п электроном е- Таким образом, действие электрона, сохраняющегося в ионе, проявляется в том, что он в некоторой степени ослабляет эффективную величину положительного заряда атомного ядра. Если эффективный заряд ядра выразить в виде 2эфф = (Z — s), то S соответствует доле, приходящейся на экранирование, вызванное остающимися электронами, и ее назы- [c.68]