Паули принцип второй и третий

II электронов, распределенных на трех энергетических уровнях, 2 находятся на первом уровне (как у гелия), 8 — на втором (как у неона). Последний — одиннадцатый — располагается в ячейке 5-подуровня третьего уровня. У магния в ячейке 5-подуровня третьего уровня — 2 электрона. В третьем уровне можно поместить 18 электронов (2-3 =18), так как кроме 5- и / -подуровней возможны и /-подуровни. Однако тате как для атомов элементов этого периода третий энергетический уровень является наружным, то, согласно принципу Паули, здесь не может находиться более 8 электронов, поэтому с увеличением заряда ядра от натрия к аргону число электронов на внешнем уровне увеличивается от 1 до 8. [c.51]

У следующего за гелием элемента — лития ( = 3) третий электрон уже не может разместиться на орбитали А -слоя это противоречило бы принципу Паули. Поэтому он занимает -состояние второго энергетического уровня конфигурация записывается формулой 18228 , что соответствует схеме [c.64]

Когда осуществляется переход с любой главной оболочки к следующей главной оболочке, то прибавляется новый подуровень. Каждый прибавленный подуровень содержит на две орбитали больше, чем предшествующий. Первый главный уровень К) содержит один подуровень, состоящий из одной орбитали. Второй главный уровень ( ) состоит из двух подуровней, состоящих из 1- 3 = 4 орбиталей, а третий главный уровень М — из трех подуровней, содержащих 1 -Ь 3 5 = 9 орбиталей. Согласно принципу запрета Паули, два электрона на одной и той же орбитали не могут иметь одинакового спина. Поскольку имеются только два возможных спина [c.401]

В приближении водородоподобных электронов, т. е. при замене отталкивания экранированием, можно пользоваться описанными выше квантовыми числами — п, I, т и 5. Рассмотрим порядок заполнения квантовых состояний атомов, находящихся в начале периодической таблицы элементов. Это заполнение происходит так, чтобы соблюдалось требование минимума энергии. Поэтому очевидно, что электрон атома водорода (2=1) занимает состояние 15. У Не (2=2) в то же состояние можно поместить еще один электрон без нарушения принципа Паули из-за насыщенности (антипараллельности) их спинов, т.е. Не (15) . Однако у (2=3) третий электрон уже вынужден из-за принципа Паули занимать другое состояние, а именно Ы(1з)2(25). Таким образом, в первом периоде, соответствующем п = 1, помещается лишь два элемента, а литий начинает второй период. Этот элемент, как и водород, является одновалентным, следующий элемент (2=4) — бериллий — имеет на уровне 25 два электрона, т.е. Ве(15)2(25)2. [c.314]

Так как если я=1, то 1 = 0 и, следовательно, т=0, то принцип Паули не позволяет большему числу электронов располагаться в первом периоде, и третий электрон (в атоме 2 = 3) должен иметь п = 2. Таким образом, в соответствии с опытом, в первом периоде периодической системы располагаются лишь два элемента. Литий начинает второй период. Два из его электронов заполняют гелиевую оболочку, но третий занимает состояние 25 Li(ls) (2s) . [c.580]

Формирование -слоя (п = 2) начинается с лития, у которого имеется три электрона. Два электрона, как у гелия, заполняют А -слой. Третий электрон лития не может находиться в этом слое, так как на 1 -орбитали электронных вакансий нет. Помещение третьего электрона на -орбиталь, максимальная электронная емкость которой равна двум, противоречило бы принципу Паули. У последнего элемента второго периода — неона — все я- и р-орбитали при и = 2 заполнены. Электронное строение атомов элементов в нормальном состоянии приведено в табл. 2. В ней квадратные скобки символизируют электронные структуры благородных газов, которые органически входят в строение атомов последующих элементов. [c.40]

Принцип Паули и принцип минимального значения энергии в основном состоянии атома позволяют сформулировать закон заполнения возможных энергетических состояний в атомах с большим числам электронов Если имеется только один электрон, то он должен находиться в состоянии 15, где главное квантовое число равно единице и значение энергии наименьшее В таком же состоянии может находиться и второй электрон, причем электроны должны иметь разные спиновые квантовые числа, т е их спины должны быть направлены противоположно Поскольку 15-состоянию соответствует только один набор пространственных квантовых чисел, то больше электронов в этом состоянии быть не может Такая ситуация отвечает атому Не Следующий атом (Ь1) имеет три электрона Этот третий электрон должен быть обязательно в одном из состояний с главным квантовым числом, равным двум При дальнейшем заполнении энергетических уровней, те при переходе от атома Ь1 к атому Ые, следует иметь в виду следующее Состояние с главным квантовым числом, равным двум, четырехкратно вырождено Следовательно, этому со- [c.49]

Устойчивому (невозбужденному) состоянию многоэлектронного атома отвечает такое распределение электронов по АО, при котором энергия атома минимальна. Поэтому АО заполняется в порядке последовательного возрастания их энергий (при этом не должен нарушаться принцип Паули ). Порядок заполнения электронами АО определяется правилами Клечковского, которые учитывают зависимость энергии орбитали от значений как главного (п), так и орбитального (1) квантовых чисел. Согласно этим правилам, АО заполняется электронами в порядке последовательного увеличения суммы п +1 (первое правило Клечковского), а при одинаковых значениях этой суммы - в порядке последовательного возрастания главного квантового числа (второе правило Клечковского). По типу электронных структур атомов в периодической системе элементов их делят на 5-, р-,(1-, - элементы. Элементы, в атомах которых подуровень внешнего уровня заполняется одним или двумя электронами при наличии в соседнем с внешним уровнем двух или восьми электронов, называют з-элементами. В качестве примера покажем распределение электронов в атоме натрия (7=11), который находится в третьем периоде периодической системы с вычислением суммы (п + 1) [c.10]

Для каждого из трех электронов л = 3 и = 1. Поскольку спины каждого из них равны 1/2, то в соответствии с принципом Паули магнитное квантовое число первого электрона т = -1, второго — т = О и третьего — т = 1. [c.465]

Силы притяжения у ионных твердых веществ (например хлористого натрия) преимущественно кулоновского типа, т. е. сила притяжения изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния между ионами разных знаков. Однако притяжение не является чисто кулоновским, в нем принимают участие также поляризационные силы и силы Ван-дер-Ваальса в некоторых случаях они проявляются в виде изменений решетки. Металлы характеризуются очень высокой проводимостью электричества и тепла и очень высоким коэфициентом отражения и поглощения света. Их можно рассматривать как решетку положительных ионов, заряд которых нейтрализован отрицательными электронами, равными по числу сумме зарядов этих ионов. Эти свободные электроны принадлежат всей решетке, а не какому-нибудь отдельному атому. По принципу Паули лишь два электрона (исключая спин) могут занимать один квантовый уровень и поэтому число уровней энергии огромно, так как оно равняется половине числа свободных или проводящих электронов. В неметаллических соединениях атомы связаны в молекулы ковалентными связями, образованными парами электронов. Этим типом связи соединены углерод, водород, азот и другие атомы в огромном числе органических молекул, он играет роль также в образовании многих Вернеровских координационных соединений, особенно металлов второй и третьей групп. Связь у электронной пары может быть слабой, как в Ja, поможет быть и более прочной, чем в—С —С—или—С — Н, или чем ионные [c.89]

Тенденции образования комплексов с высокими координационными числами противодействуют стерические факторы и электростатическое (или принцип Паули) отталкивание между лигандами. Простой схемы для каких-либо предсказаний с учетом этих критериев не существует. Однако следует отметить, что переходные элементы первого ряда часто имеют координационное число шесть. Координационное число четыре наблюдается главным образом в комплексах, содержащих некоторые большие анионы, такие, как С1 , Вг , Г и О или объемистые нейтральные молекулы. Переходные элементы второго и третьего ряда проявляют такие высокие координационные числа, как восемь. [c.78]

Суть поведения элементов 2-го периода состоит в том, что имеющиеся на втором уровне два подуровня (s- и р-орбитали) довольно значительно отличаются по энергиям. Потенциал ионизации резко падает при переходе от гелия к литию, потому что третий электрон, в соответствии с принципом Паули, располагается на 25-орбитали. Затем на этот же -подуровень попадает еще один электрон и под действием увеличившегося заряда ядра атом становится меньшего радиуса. Силы притяжения ядра обусловливают возрастание потенциала ионизации. Далее для величины этой энергии при движении вдоль периода наблюдается общее повышение с двумя небольшими скачками (уменьшение потенциала). Первый вызван размещением пятого электрона В на 2р-орбитали, а второй скачок происходит у кислорода, когда одна из р-орбиталей, на которых рань- [c.201]

При подходе к химической связи в рамках метода валентных связей (ВС) предполагается, что электроны на атомных орбиталях (часто гибридных) перекрываются с образованием связей. Метод молекулярных орбиталей рассматривает ядра всей молекулы как одно полицентрическое ядро и строит систему молекулярных орбиталей, характеризуемых наборами квантовых чисел, подобно тому, как строятся атомные орбитали в атомах. После построения системы МО добавляются электроны, причем соблюдаются условия, накладываемые принципом Паули. При добавлении электронов сперва занимаются орбитали с более низкими энергиями и учитывается правило Гунда. Часто вводят приближенное предположение о том, что молекулярные орбитали могут быть представлены в виде линейных комбинаций атомных орбиталей. Такое приближение обозначается буквами ЛКАО (линейные комбинации атомных орбиталей). Для того чтобы атомные орбитали могли взаимодействовать с образованием молекулярных орбиталей, они должны, во-первых, иметь близкие энергии, во-вторых, перекрываться в заметной степени и, в-третьих, иметь одинаковую симметрию относительно линии связи в молекуле. [c.69]

Распределение электронов в любой системе определяется действием следующих факторов кинетической энергией электронов, электростатическим притяжением к положительным ядрам, электростатическим отталкиванием от других электронов и принципом Паули. Влияние кинетической энергии сводится к движению электрона в некоторой части пространства, настолько большой, насколько это позволяют различные ограничения, обусловленные присутствием атомных ядер и других электронов. В настоящее время принято рассматривать электрон в виде заряженного облака, плотность которого в любой точке равна вероятности нахождения электрона в этой точке. Для системы, состоящей из одного ядра и единственного электрона, нет оснований считать, что вероятность нахождения электрона в каком-то одном направлении будет больше, чем в другом. Такое распределение электронной плотности является сферическим, т. е. не зависящим от угла. Поэтому для простой системы, состоящей из ядра с одним электроном, сам электрон может быть представлен в виде электронного облака, имеющего сферическую форму. Вероятность нахождения электрона на больших расстояниях от ядра очень мала, поэтому плотность электронного облака становится ничтожно малой. Тогда удается построить такую произвольную сферическую поверхность, которая включает практически весь электронный заряд. Это сферическое пространство, занимаемое электроном, можно считать графическим изображением орбитали в данном случае речь идет о сферической, или з-орбитали. Если добавить второй электрон, то он будет испытывать притяжение со стороны положительного ядра и займет место в том же сферическом объеме пространства вокруг ядра при условии, что его спин противоположен спину первого электрона. Это произойдет в соответствии с принципом Паули, так как два электрона с противоположными спинами могут сближаться, т. е., в разумном приближении, занимать одну и ту же сферическую орбиталь, несмотря на электростатическое отталкивание между ними. Эти два электрона заполняют К-оболочку, которая, как видно из предыдущего, содержит только одну орбиталь. Следующий, третий, электрон [c.39]

Пользуясь принципом Паули, можно установить максимальное число электронов на каждом энергетическом уровне. Как показано в табл. 2, первый уровень содержит одну 5-орбиталь, второй — одну 25- и 2р-орбитали, третий — одну З -, три Зр- и пять Зс/-орбита-лей, четвертый — одну 45-, три 4р-, пять Зё- и семь 4/-орбиталей. Следовательно, согласно принципу Паули, первый уровень содержит не более 1-2== 2 электронов, второй — не более 1-2-1--ЬЗ-2 = 8, третий — не более 1 -2-f 3-2-ь5-2= 18, четвертый — не более 1-2-ЬЗ-2-Ь5-2- -7-2 = 32. В общем виде, как легко понять, максимальное число электронов в уровне будет равно [c.38]

Увеличивая 2 на единицу и добавляя еще один электрон, переходим от гелия к атому лития. Здесь третий электрон (согласно принципу Паули) уже не может находиться на 1 5-орбитали, поэтому он занимает следующую более высокую орбиталь (п=2), для которой уже возможны два значения числа I (О и 1). Состояние электрона, для которого 1=0, имеет более низкое значение энергии, поэтому третий электрон лития попадает именно в это состояние и является 2 -электроном. Разница энергий электрона в состояниях 15 и 25 велика. Вследствие этого 25-электрон лития связан с атомом гораздо слабее, чем 15-электроны /С-слоя, и сравнительно легко может быть удален с внешней орбиты. Это отражает значительную химическую активность лития как металлического элемента. При удалении,25-электрона лития остаток атома превращается в положительно заряженный ион Ь1+. С лития начинается заполнение второго слоя электронов в атомах, называемого /-слоем. [c.250]

Очевидно, что в атоме водорода единственный электрон должен расположиться на низшем /С-уровне с главным квантовым числом =1. На том же /С-уровне может расположиться и второй электрон в атоме гелия (оба при этом имеют одни и те же квантовые числа / и у, но отличаются числом т). Больше двух электронов на Л уровне быть не может (см. табл. 12), и третий электрон в литии занимает -уровень с /г = 2. На этом уровне согласно принципу Паули могут расположиться 8 электронов, образующие элементы второго периода Ы, Ве, В, С, N, О, Р, Ке, причем первые два имеют побочное квантовое число 1 = 0, а остальные шесть 1=1. Все это представлено в табл. 12, где для каждого атома дано число электронов на каждом (л, /) подуровне (детализация по остальным двум квантовым числам / и т в этой таблице не дана). Начиная с натрия, новый электрон располагается на УИ-уровне с п = 3, причем от Na до Аг (третий период) повторяется то же размещение электронов между подуровнями Л J (л = 3, 1 = 0) и /Иц(л = 3, 1=1). [c.134]

На рис. 2.4 можно проследить за изменением энергий ионизации вдоль второго и третьего периодов периодической таблицы. При переходе от Н и Не энергия ионизации резко увеличивается, поскольку заряд ядра удваивается. Затем у лития она еще более резко уменьшается, так как принцип Паули вынуждает третий электрон перейти на орбиталь с более высокой энергией, 2з-орби-таль. Далее, вдоль второго периода все семь электронов размещаются ла 2з- и 2р-орбиталях. Здесь наблюдается общее повышение энергии [c.54]

Главное квантовое число п определяет номер оболочки, которую занимает электрон, и оно ставится перед буквой, указывающей условно значение квантового числа I в (при =0), р (при =1), й (при =2) или f (при /=3). В показателе степени указывается число электронов, занимающих данный энергетический уровень. Так, например, электронная конфигурация 1 28 2р 35 указывает на распределение на первой, второй и третьей оболочках двенадцати электронов свободного атома магния. Электроны в свободном невозбужденном атоме должны занимать самые низкие энергетические уровни, причем, согласно принципу Паули, не может быть электронов с одинаковыми значениями всех четырех квантовых чисел. Отсюда непосредственно определяется максимальное общее число электронов, которое может быть в данной оболочке [c.14]

Рассмотрим, например, атом натрия, который имеет И электронов. В соответств ги с принципом наименьшего действия сначала электроны занимают наинизший уровень энергии с п = 1, затем второй уровень с п = 2, далее третий с п = 3. Уровень с п = 1 имеет одну 5 -орбиталь (или подуровень) по принципу Паули, на -подуровне может находиться два электрона с противоположно направленными спинами ( ). Заполнение первого подуровня запишется так 15 (цифра впереди указывает уровень, буква з — подуровень, или орбиталь, цифра вверху справа — число электронов на подуровне). [c.49]

Мы должны предположить, что 2 электрона из трех займут места на орбитах первого энергетического уровня, т. е. окажутся в тех же состояниях, как и 2 электрона атома гелия. В соответствии с принципом Паули третьему электрону нет места на первом энергетическом уровне, так как все возмол<сные значения квантовых чисел на этом уровне исчерпали первые два электрона. Итак, принцип Паули требует, чтобы третий электрон разместился на втором энергетическом уровне, т. е. стал -электроном. Прочность связи третьего электрона с ядром невелика и составляет [c.86]

У следующего за гелием элемента—лития (2 = 3) третий электрон уже ие мо кет разместиться на орбитали К-слоя это противоречило бы принципу Паули, Поэтому он занимает 5-со огояние второго э 1ер1етического уровня -слой, п = 2). Его элек- [c.89]

Легко видеть, что это дополнительное положение не может быть сформулировано точно потому, что, во-первых, нельзя определить точно понятие валентные электроны во-вторых, если термин замкнутая оболочка может быть определен точно, опираясь на принцип Паули то не удается определить валентные электроны как внешние по отношению к замкнутым оболочкам в-третьих, содержание термина внутренние оболочки отлично от термина замкнутые оболочки , и, наконец, в-четвертых, если определять число валентности атома как число электронов с неспаренными спинами в разных электронных состояниях, то единственный логичный путь, не связакный с появлением внутренних противоречий или новых гипотез в теории спин-валентности, состоит в рассмотрении всех электронных состояний атома и всех его электронов, так как между нижними и верхними (по энергии) электронными состояниями нельзя провести никакой границы, которая делила бы электронные состояния (и электроны) на две группы одну, принимаемую во внимание при определении валентности атома , и другую, соответствующую состояниям, в которых возбуждены либо только валентные, либо и валентные, и невалентные электроны, не принимаемую во внимание при определении валентности атома. [c.40]

Тогда же, в 1925г., Вольфганг Паули (1900—1958) предложил простой, но чрезвычайно важный принцип, получивший название принципа исключения, или принципа Паули. Согласно этому принципу, в атоме не может быть двух электронов с абсолютно одинаковым набором квантовых чисел, т. е. не может быть двух электронов в одинаковом состоянии. Так, в атоме гелия два электрона могут занимать наиболее устойчивую орбиту с п = 1, но, согласно принципу исключения, это может иметь место только в том случае, если спин одного электрона противоположен спину другого. Литий, элемент с атомным номером три, не может иметь трех электронов на орбите с ге = 1, поскольку третий электрон должен был бы ид1еть спин, параллельный спину первого электрона или спину второго электрона, а это не допускается принципом исключения. Атом лития, следовательно, в нормальном состоянии должен иметь 2 электрона на орбите с ге = 1, т. е. на более устойчивой орбите, и один электрон на менее устойчивой орбите с п = 2. [c.153]

II результате гибридизации -орбитали и двух р-орбиталей каждого атома углерода образуются три плоские тригональные орбитали, две из которых участвуют в образовании связей с водородами, а третья — в образовании обычной (Т-связи между углеродными атомами. Все эти связи лежат в одной плоскости. У каждого атома углерода, кроме того, имеется занятая одним п.дектропом р-орбиталь, ось симметрии которой перпендикулярна плоскости атомов в результате бокового взаимодействия между этими атомными /ь-орбиталями возникает вторая компонента двойной связи (рис. 7). Если и каждой компоненте двойной связи спины электронов спарены, то принцип Паули удовлетворяется. [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология