Načelo kemije Paulija. Kvantni brojevi. Načelo Pauli. Vladati. I. Organizacijski trenutak
Uvod
Godine 1925. Pauli je uspostavio kvantno - mehaničko načelo (Paulijev načelo zabrane).
U svakom atomu ne može biti dva elektrona u istom stacionarnim stanjima određenim skupom od četiri kvantna broja: n, m, MS.
Na primjer, na razini energije može biti više od dva elektrona, ali s suprotnim smjerom okretaja.
Načelo Paulija dao je mogućnost da teoretski opravdamo periodični sustav mendeleev elemenata, stvaranje kvantnih statističara, suvremenu teoriju solidnih tijela itd.
Powli princip
Stanje svakog elektrona u atomu karakterizira četiri kvantna broja:
1. Glavni kvantni broj n (n \u003d 1, 2 ...).
2. orbitalni (azimut) kvantni broj l (l \u003d 0, 1, 2, ... n-1).
3. Magnetski kvantni broj m (M \u003d 0, +/- 1, +/- 2, + / -... +/- L).
4. Spin Quantum Broj MS (MS \u003d +/- 1/2).
Za jednu fiksnu vrijednost glavnog kvantnog broja n, postoje 2N2 različite kvantne elektronske stanja.
Jedan od zakona kvantne mehanike, nazvan powli načelo, tvrdi:
U istom atomu ne mogu biti dva elektrona s istim setom kvantnih brojeva (tj. Ne može biti dva elektrona u istom stanju).
Načelo Paula daje objašnjenje periodične ponovljivosti svojstava atoma, tj. Periodni sustav mendeleev elemenata.
Periodni sustav elemenata D. I. Mendeleev
Godine 1869. Mendeleev je otvorio povremeni zakon o promjeni kemijskih i fizikalnih svojstava elemenata. On je uveo koncept narudžbe broj elementa i dobio potpunu frekvenciju u promjeni kemijskih svojstava elemenata.
U tom slučaju dio stanica periodnog sustava ostao je prazan, jer Odgovarajući elementi su bili nepoznati do tog vremena. Godine 1998. u Rusiji je sintetiziran isotop 114. elementa.
Mendeleev je predvidio niz novih elemenata (skandij, Njemačku, itd.) I opisao njihova kemijska svojstva. Kasnije su ti elementi bili otvoreni, što je u potpunosti potvrdio pravdu njegove teorije. Čak je moguće razjasniti vrijednosti atomskih masa i nekih svojstava elemenata.
Kemijska svojstva atoma i broj njihovih fizičkih svojstava objašnjeni su ponašanjem vanjskih (valentnih) elektrona.
Stacionarne kvantne stanja elektrona u atomu (molekule) karakteriziraju se skup od 4 kvantnog broja: glavnog (N), orbitalne (L), magnetske (M) i magnetskog spina (MS). Svaki od njih karakterizira kvantizacija: energija (n), trenutak impulsa (l), projekcije trenutka impulsa u smjeru vanjskog magnetskog polja (M) i projekcije leđa (MS).
Prema teoriji, sekvenca broj kemijskog elementa Z je jednak ukupnom broju elektrona u atomu.
Ako je Z broj elektrona u atomu koji se nalazi u stanju, koji je postavljen za skup od 4 kvantnog brojeva n, L, M, MS, zatim Z (N, L, M, MS) \u003d 0 ili 1.
Ako je Z broj elektrona u atomu koji se nalaze u državama određenim skupom od 3 kvantni brojevi n, L, M, zatim Z (N, L, M) \u003d 2. Takvi elektroni karakteriziraju orijentacija okretaja.
Ako je Z broj elektrona u atomu u državama određenim s 2 kvantnim brojevima N, L, tada Z (N, L) \u003d 2 (2L + 1).
Ako je Z broj elektrona u atomu, koji su u državama određenim vrijednostima glavnog kvantnog broja n, tada Z (n) \u003d 2N2.
Elektroni u atomu koji zauzimaju skup stanja s istim vrijednostima glavnog kvantnog broja N čine elektronički sloj: na n \u003d 1 do sloja; na n \u003d 2 L-sloj; na n \u003d 3 m - sloj; na n \u003d 4 n - sloj; na n \u003d 5 o - sloj, itd.
U svakom elektroničkom sloju atoma, svi elektroni se distribuiraju kroz školjke. Ljuska odgovara određenoj vrijednosti orbitalnog kvantnog broja (tablica 1 i slika 1).
| n. | Elektronički sloj | Broj elektrona u školjkama | Ukupan broj elektrona | ||||
| s (l \u003d 0) | p (l \u003d 1) | d (l \u003d 2) | f (l \u003d 3) | g (l \u003d 4) | |||
| 1 | K. | 2 | - | - | - | - | 2 |
| 1 | L. | 2 | 6 | - | - | - | 8 |
| 3 | M. | 2 | 6 | 10 | - | - | 18 |
| 4 | N. | 2 | 6 | 10 | 14 | - | 32 |
| 5 | O. | 2 | 6 | 10 | 14 | 18 | 50 |
Na dan l, magnetski kvantni broj m prihvaća 2L + 1 vrijednosti, a MS - dvije vrijednosti. Stoga je broj mogućih stanja u elektroničkoj ljusci s danom L je 2 (2L + 1). Tako da je ljuska l \u003d 0 (s - ljuska) ispunjena s dva elektrona; Shell L \u003d 1 (P - Shell) - šest elektrona; Shell L \u003d 2 (D - Shell) - deset elektrona; Shell L \u003d 3 (F - Shell) - četrnaest elektrona.
Slijed punjenja elektronskih slojeva i školjki u periodnom sustavu mendeleev elemenata objašnjava se kvantnom mehanika i temelji se na 4 mjesta:
1. Ukupan broj elektrona u atomu ovog kemijskog elementa jednak je sekvenci Z.
2. Stanje elektrona u atomu određuje se skup od 4 kvantnog broja: n, L, M, MS.
3. Distribucija elektrona u atomu energetskih stanja trebala bi zadovoljiti minimalnu energiju.
4. Punjenje elektrona energetskih stanja u atomu treba nastati u skladu s načelom Paula.
Pri razmatranju atoma s velikim Z, zbog povećanja naplate kernela, elektronski sloj je zategnut na kernel i počinje ispunjavati sloj s n \u003d 2, itd. Na dan n, stanje S-elektrona (L \u003d 0) je popunjena, zatim P-elektroni (L \u003d 1), D-elektroni (L \u003d 2), itd. To dovodi do učestalosti kemijskih i fizikalnih svojstava elemenata. Za elemente prvog razdoblja, shell je prvi završena; Za elektrone drugog i trećeg razdoblja - 2s, 2p i 3s i 3R školjke.
Međutim, počevši od četvrtog razdoblja (element kalija, Z \u003d 19), slijed punjenja školjki je poremećen zbog natjecanja elektrona blizu energije. Pouzdani elektroni s velikim N, ali manji L (na primjer, 4S elektroni su jači od 3D) mogu biti jači od (energetski profitabilniji).
Distribucija elektrona u atomu školjki određuje njegovu elektroničku konfiguraciju. Da biste naznačili elektroničku konfiguraciju atoma, oni pišu na brojne simbole punjenja elektroničkih stanja NL školjaka, počevši blizu kernela. Indeks na desnoj strani je broj elektrona u ljusci, koji su u tim državama. Na primjer, na natrijevom atomu 2311NA, gdje je Z \u003d 11 sekvenca broj elementa u tablici mendaleev; broj elektrona u atomu; broj protona u kernelu; A \u003d 23 je broj mase (broj protona i neutrona u kernelu). Elektronska konfiguracija je: 1S2 2S2 2P6 3S1, tj. u sloju s n \u003d 1 i l \u003d 0 - dva S-elektrona; u sloju s n \u003d 2 i l \u003d 0 - dva s elektrona; u sloju s n \u003d 2 i l \u003d 1 - šest p-elektrona; U sloju s N \u003d 3 i L \u003d 0 - jedan S-elektron.
Uz normalnu elektroničku konfiguraciju atoma koji odgovara najtrajviji vezujući energiju svih elektrona, uzbuđena elektronska konfiguracija nastaje kada je uzbuđen jedan ili više elektrona.
Na primjer, u helija, sve razine energije su podijeljene na dvije razine razina: sustav razine ortohliusa, koji odgovara paralelnoj orijentaciji okretaja elektrona i sustava razine paragheliuma koji odgovaraju anti-paralelnoj orijentaciji. Normalna konfiguracija helij 1S2 zbog načela Paula je moguća samo s anti-paralelnom orijentacijom okretaja elektrona koji odgovara paragiju.
Zaključak
Dakle, načelo zabrane Paula objašnjava dugo vremena smatrano tajanstvenom, periodičnom strukturom elemenata, otvorena D.I. MEDELEEV.
Bibliografija
1. Detlaf a.a., Yavorsky B.N. Tijek fizike. - M., 1989.
2. Kompanac A.S. Što je kvantni mehaničar? - M., 1977.
3. Orira J. Popularna fizika. - M., 1964.
4. TROFIMOVA T.I. Tijek fizike. - M., 1990.
Udžbenik je namijenjen učenicima nekašijskih specijaliteta visokog obrazovnih ustanova. Može poslužiti kao priručnik za pojedince koji su proučavali temelje kemije, a za studente kemijskih tehničkih škola i srednjoškolskog razreda.
Legendarni udžbenik preveden je na mnoge jezike Europe, Azije, Afrike i izdao ukupnom cirkulacijom od 5 milijuna primjeraka.
Prilikom izrade datoteke, stranica http://alm.ru/book_chem.php
Knjiga:
| <<< Назад
|
Naprijed \u003e\u003e\u003e |
Odrediti stanje elektrona u mnogo elektroničkog atoma, je važan formuliran V. Pauli ( powli princip), Čime ne može biti dva elektrona u atomu, u kojima bi sva četiri kvantna broja bila ista, Iz toga slijedi da svaka atomska orbitalna karakterizirana određenim vrijednostima n, L i m mogu biti zauzete ne više od dva elektrona čije leđa imaju suprotne znakove. Dva takva elektrona nalaze se na istim orbitalima i posjeduju suprotno usmjerene leđa uparen, za razliku od jednog (tj. nesmostan) Elektron, koji zauzima bilo koji orbital.
Koristeći požurni princip, izračunavamo ono što se maksimalni broj elektrona može pronaći na različitim razinama energije i podloge u atomu.
Na l \u003d 0, tj. Na S-SUGRO, magnetski kvantni broj je također nula. Prema tome, postoji samo jedan orbital na S-Sugliner, koji je uobičajeno odrediti u obliku stanice ("kvantna stanica") :?
Kao što je već spomenuto, ne više od dva elektrona se stavlja na svaku atomsku orbitalnu, čija su leđa suprotno usmjerena. To može biti simbolično prisutno sljedećoj shemi:
Dakle, maksimalni broj elektrona na S-drivu svakog elektronskog sloja je 2. na L \u003d 1 (p-podblayer) već tri različite vrijednosti magnetskog kvantnog broja (-1, 0, +1) su mogući , Stoga. Postoje tri orbitale na P-Suds, od kojih svaka može biti zauzeta ne više od dva elektrona. Ukupno 6 elektrona može smjestiti
Sublayer d (l \u003d 2) sastoji se od pet orbitalija, što odgovara pet različitih vrijednosti m; Ovdje je maksimalni broj elektrona 10:
Konačno, 14 elektrona se može staviti na f-hel (l \u003d 3); Općenito, maksimalni broj elektrona na paketu s orbitalnim kvantnim brojem L je 2 (2L + 1).
Prva energetska razina (K-sloj, n \u003d 1) sadrži samo S-Sublayer, druga razina energije (L-sloj, n \u003d 2) sastoji se od S- i P-dlačica, itd. S obzirom na to, mi ćemo napraviti tablicu maksimalnog broja elektrona smještenih u različitim elektroničkim slojevima (tablica 2).
Kao što je prikazano u tablici. 2 Podaci, maksimalni broj elektrona na svakoj razini energije je 2N 2, gdje je n odgovarajuća vrijednost glavnog kvantnog broja. Dakle, u K-sloju može biti maksimalno 2 elektrona (2 · 1 2 \u003d 2), u L-slovima - 8 elektrona (2 · 2 2 \u003d 8), u M-Sloj - 18 elektrona ( 2 · 3 2 \u003d 18) itd Imajte na umu da se dobiveni brojevi podudaraju s brojem elemenata u periodičnim periodičnim razdobljima.
Najstabilnije stanje elektrona u atomu odgovara minimalnoj mogućoj vrijednosti njegove energije, Bilo koje drugo njegovog stanja je uzbuđenNestabilan: Iz njega se elektron spontano kreće u stanje s nižom energijom. Stoga, u neopravdanom atomu vodika (naboj jezgre Z \u003d 1) je jedini elektron u najnižim mogućim energetskim stanjima, tj. na 1s-supro. Elektronska struktura atoma vodika može se podnijeti shemom
ili napisati ovako: 1s 1 (jedan es je pročitan).
Tablica 2. Maksimalni broj elektrona na razinama atomske energije i podloge
U atomu helije (Z \u003d 2), drugi elektron je također u 1S stanju. Njegova elektronička struktura (1s 2 - čitanje "One Es dva") prikazana je shemom:
Ovaj element završava popunjavanjem K-sloja najbližem kernelu i tako je završena konstrukcija prvog razdoblja elektronskog sustava.
U slijedećem heliju elementa - litij (z \u003d 3), treći elektron više ne može biti smješten na K-slojevima Orbitala: to bi se suprotstavljalo načelu Paula. Stoga, zauzima S-stanje druge razine energije (L-sloj, n \u003d 2). Njegova elektronička struktura se bilježi formulom 1s 2 2S 1, što odgovara shemi:
Broj i međusobni raspored kvantnih stanica na posljednjoj shemi pokazuje da se 1) elektroni u litijevom atomu nalaze na dvije razine energije, a prvi od kojih se sastoji od jednog sublayera (1S) i potpuno je napunjen; 2) druga - vanjsko-energetska razina odgovara većoj energiji i sastoji se od dva podmeve (2S i 2P); 3) 2S-sublayer uključuje jedan orbital, na kojem se jedan elektron nalazi u litijevom atomu; 4) 2p-pylon uključuje tri energetski ekvivalentna orbitalna, što odgovara većoj energiji od energije koja odgovara 2S orbitalnoj; U nerazumljivom, 2p orbitalni litij atom ostaje nezauzet.
U budućnosti, na elektroničkim krugovima, navodemo samo ne-potpuno zauzete razine energije. U skladu s tim, struktura elektroničke ljuske atoma sljedećeg elementa drugog perioda - berilija (z \u003d 4) - izražena je shemom
ili 1S 2S2 formulu. Dakle, kao u prvom razdoblju, izgradnja drugog razdoblja počinje s elementima u kojima se najprije pojavljuju S-elektroni novog elektroničkog sloja. Zbog sličnosti u strukturi vanjskog elektroničkog sloja, takvi elementi pokazuju mnogo zajedničkog i njihovih kemijskih svojstava. Stoga su uobičajeni za opću obitelj s-elementi.
Elektronska struktura atoma slijedećeg elementa za berilij - bor (z \u003d 5) prikazan je shemom
i može se izraziti s 1s 2 2S 2 2p 1 formulom 1.
Uz povećanje naplate kernela, drugu jedinicu, tj. Prilikom premještanja na ugljik (Z \u003d 6), broj elektrona 2p-stupona se povećava na 2: elektronička struktura ugljikovog atoma izražena je pomoću 1S 2S 22P2 formule. Međutim, ova formula može odgovarati bilo kojoj od tri sheme:
Prema shemi (1), i 2p elektroni u ugljikovom atomu zauzimaju istu orbitalnu, tj. Njihovi magnetski kvantni brojevi su isti, a smjerovi okretaja su suprotne; Shema (2) znači da 2P elektroni zauzimaju različite orbitale (tj. Oni imaju različite vrijednosti m) i međusobno se usmjeravaju; Konačno, iz sheme (3) slijedi da različite orbitale odgovaraju dva 2P elektrona, a okretaja ovih elektrona usmjerene su isto.
Analiza atomskog spektra ugljika pokazuje da je to posljednji shema za neuostupljeni ugljikov atom, koji odgovara najvećoj mogućoj vrijednosti ukupnog spina atoma (tzv. Zbroj okretaja svih onih dijelova Elektronski atoM; za ugljikov atom (1) i (2) sheme, ta količina je nula i za shemu (3) jednaka jednom).
Ovaj postupak za postavljanje elektrona u atom ugljika predstavlja poseban slučaj izraženih općih uzoraka vladati: stabilno stanje atoma odgovara takvoj distribuciji elektrona unutar energetskog sublayera, u kojem je apsolutna vrijednost ukupnog spina atoma maksimalno.
Imajte na umu da krvno pravilo ne zabranjuje drugoj distribuciji elektrona unutar potprodukcije. Ona samo tvrdi da je održiv, tj. neozbiljan stanje u kojem atom ima najnižu moguću energiju; S bilo kojom drugom distribucijom elektrona, energija atom će biti veća, tako da će biti u uzbuđennestabilan.
Koristeći pravilo HUND-a, lako je napraviti krug elektroničke strukture za atom elementa elementa - dušik (z \u003d 7):
Ova shema odgovara Formuli 1S 2 2S 2 2p3.
Sada kada svaki od 2R-oribala zauzima jedan elektron, započinje paise plasman elektrona na 2p orbitale. Atom kisika (Z \u003d 8) odgovara 1s 2S 2 2p 4 elektroničke strukture formule i sljedećoj shemi:
Atom fluora (Z \u003d 9) pojavljuje se još 2R-elektrona. Njegova elektronička struktura je izražena, dakle, 1S 22S 2 2p 5 formula i shema:
Konačno, u neonskom atomu (Z \u003d 10), punjenje 2p-apartmana završava i time popunjava drugu razinu energije (L-sloj) i izgradnju drugog razdoblja elementa sustava.
Dakle, počevši od bor (z \u003d 5) i završava s neon (Z \u003d 10), P-pod-loza vanjskog elektronskog sloja je punjenje ;; Elementi ovog dijela drugog razdoblja odnose se, stoga, obitelji P-elemenata.
Natrijev atom (Z \u003d 11) i magnezij (Z \u003d 12) sličan je prvom elementu drugog perioda - litij i berilij - sadrže jedan ili dva s elektrona u vanjskom sloju. Njihova struktura odgovara elektroničkim formulama 1S 2 2S 2 23 3S 1 (natrij) i 1S 2S 2 2p 6 3S 2 (magnezij) i sljedećim shemama:
i 1S 22S 2 2p 6 3S 2 3P6 formule 6.
Prema tome, treće razdoblje, kao i drugi, počinje s dva S-elementa, nakon čega slijedi šest R-elemenata. Struktura vanjskog elektroničkog sloja odgovarajućih elemenata drugog i trećeg razdoblja je stoga slična. Prema tome, na atomima litija i natrija u vanjskom elektronu je jedan S-elektronski, u atomima dušika i fosfora - dva S- i tri p-elektrona, itd. Drugim riječima, s povećanjem naplate kernela, elektronička struktura vanjskih elektroničkih slojeva atoma se periodično ponavlja. U nastavku ćemo vidjeti da je to istina za elemente naknadnih razdoblja. Stoga slijedi to mjesto elemenata u periodnom sustavu odgovara elektroničkoj strukturi njihovih atoma, No, elektronička struktura atoma određena je naknadom njihovih jezgri i, zauzvrat, određuje svojstva elemenata i njihovih spojeva. To je suština periodičnog ovisnosti o svojstvima elemenata od naknade jezgre njihovih atoma izraženih povremenim pravom.
Nastavite s obzirom na elektroničku strukturu atoma. Zaustavili smo se na atom argona, koji je u potpunosti ispunjen 3S- i 3R-sranje, ali ostaju prazne svih 3D-podmeni orbital. Međutim, sljedeći elementi argona - kalij (z \u003d 19) i kalcij (z \u003d 20) - punjenje trećeg elektroničkog sloja privremeno se zaustavlja i sloj S-SU-Sloj S-četvrti počinje formirati: elektroničku strukturu Kalijev atom se eksprimira s 1s 2 2S 2 2P6 3S 2 3P 6 4S 1, kalcijev atom - 1S 2S 2 2p 2p 6 3S 2 3p 6 4S 2 i sljedeće sheme:
Razlog za ovaj slijed popunjavanja elektroničkih energetskih objekata je kako slijedi. Kao što je navedeno u § 31, elektron energija u mnogo elektronskog atoma određuje se vrijednostima ne samo glavni, već i orbitalni kvantni broj. Također je bio ni redoslijed mjesta energetske odijela koji odgovara povećanju energije elektrona. Isti sekvenca je prikazana na Sl. 22.
Kao što je prikazano sl. 22, 4S žita karakterizira niža energija od 3D sublayera, koja je povezana s jačim zaštitom D-elektrona u usporedbi sa S-elektrona. U skladu s tim, plasman vanjskih elektrona u kalij i atomi kalcija na 4S stupove odgovara najstabilnijem stanju ovih atoma.
Slijed punjenja atomičkih elektroničkih orbitala, ovisno o važnosti glavnog i orbitalnog kvantnog broja, istraživao je sovjetski znanstvenik V. Klechkovsky, koji je otkrio da se energija elektrona povećava kako se povećava zbroj ovih dva kvantna broja, tj. vrijednosti (n + l). U skladu s tim, formulirani su kao sljedeća pozicija (prva vladavina klakovskog): uz povećanje naknade atomske jezgre, sekvencijalno punjenje elektroničkih orbitala dolazi iz orbitala s nižom vrijednosti količine glavnog i orbitalnog kvantnog broja (n + l) u orbitale s velikom vrijednošću tog iznosa.
Elektronska struktura kalija i atoma kalcija odgovara ovom pravilu. Doista, za 3D orbitale (n \u003d 3, L \u003d 2), zbroj (n + l) je 5, a za 4S orbitale (n \u003d 4, L \u003d 0) - jednak 4. dakle, 4S-podmeni trebaju biti ispunjen ranije od 3D sublayera, koji se zapravo događa.
Dakle, atom kalcijeva dovršava izgradnju 4S-supremies. Međutim, kada se prebacite na sljedeći element - Skandia (z \u003d 21) - postavlja se pitanje: koji od podmula s istom količinom (n + l) - 3D (n \u003d 3, l \u003d 2), 4p (n \u003d 4 , L \u003d 1) ili 5S (n \u003d 5, L \u003d 0) - treba napuniti? Ispada da je s istim količinama iznosa (n + l) Elektronska energija je veća, što je veća veća vrijednost glavnog kvantnog broja n. Stoga se u takvim slučajevima određuje redoslijed punjenja elektrona energetske odijela drugo pravilo KlekkovskogPri čemu s istim vrijednostima količine (n + l), punjenje orbitacije nastaje uzastopno u smjeru povećanja vrijednosti glavnog kvantnog broja n.
Sl. 22. Slijed ispunjavanja elektroničkog energetskog paketa u atomu.
U skladu s ovim pravilom, u slučaju (n + l) \u003d 5, 3D sublayer (n \u003d 3) mora biti napunjen, zatim sublayer 4p (n \u003d 4) i, na kraju, sublayer 5s (n \u003d 5) , U atomu Scandium stoga bi trebalo početi punjenje 3D orbitala, tako da njegova elektronička struktura odgovara Formuli 1S 2 2S 2 2P6 3S 2 3P 6 3D 1 4S 2 * i shema:
Punjenje 3D-Subleves nastavlja se sa sljedećim elementima scanda - titan, vanadij itd. - i potpuno završava u cinku (z \u003d 30), čija je struktura atoma izražena shemom
Što odgovara 1s 2 2 3p 6 3p 6 3S 2 3p 6 34 4S 2 formule 2.
* U formulama elektroničke strukture, uobičajeno je da se prvo sekvencijalno bilježe sve države s ovom vrijednošću n, a zatim premjestiti u stanja s višom vrijednošću n. Stoga se postupak snimanja ne podudara s postupkom popunjavanja župnog povlačenja energije. Dakle, u evidenciji elektroničke formule Scandium atom, 3D sublayer je prethodno postavljen ranije od sublayera od 4S, iako se ovi vršnjaci popunjavaju u reverznom sekvenci.
Deset d-elemenata, počevši od skandij i završava s cinkom, pripadaju tranzicijskim elementima. Značajka konstrukcije elektroničkih školjki ovih elemenata u usporedbi s prethodnim (S- i P-elementima) je da prilikom prelaska na svaki sljedeći D-element, novi elektron ne pojavljuje u vanjskom (n \u003d 4), već u drugi vanjski (n \u003d 3) elektronički sloj. S tim u vezi, važno je napomenuti da su kemijska svojstva elemenata prvenstveno određena strukturom vanjskog elektronskog sloja njihovih atoma i samo u manjoj mjeri ovisi o strukturi prethodnih (unutarnjih) elektroničkih slojeva. Na atomima svih tranzicijskih elemenata, vanjski elektronski sloj formira dva s elektroni *; Stoga se kemijska svojstva D-elemenata s povećanjem atomskog broja mijenjaju ne oštar kao i svojstva S i P-elemenata. Svi D-elementi pripadaju metalima, dok punjenje vanjskog P-sublaer dovodi do prijelaza s metala na tipičnu ne-metallu i, konačno, plemenitim plin.
Nakon punjenja 3D-sublayera (N \u003d 3, l \u003d 2) elektrona, u skladu s drugim pravilom službenika, zauzimaju žito 4p (n \u003d 4, L \u003d 1), čime se mijenja konstrukcija N-sloja , Ovaj proces počinje u atomu galija (Z \u003d 31) i završava na kriptonom atom (Z \u003d 36), čija je struktura elektrona izražena s 1S 2 2 2p 6 3S 2 34 4S 2 4P6 formule 2. Kao i atomi prethodnih plemenitih plinova - neona i argona, kriptonski atom karakterizira vanjski elektronski struktura NS 2NP6 sloja, gdje je n glavni kvantni broj (NEON - 2S 2 2P6, Argon - 3S 2 3P 6 , Crypton - 4S 2 4P 6).
Počevši od Rubidije, ispunjene 5s-podmule; To također odgovara drugoj pravilu Clachkovskog. U atomu rubidija (Z \u003d 37), struktura s jednim S-elektronskim slojem u vanjskom elektroničkom sloju pojavljuje se na alkalnom metalu. Dakle, izgradnja novog petog razdoblja sustava elemenata počinje. U isto vrijeme, kao i pri izgradnji četvrtog razdoblja, ostaje nepopunjeni s D-Sublayerom antisominskog elektroničkog sloja. Podsjetimo se da je u četvrtom elektroničkom sloju već postoji f-sublir, čije se pune u petom razdoblju također ne događaju.
Na atom stronciju (Z \u003d 38), 5S 5s zauzimaju dva elektrona, nakon čega se 5D punjenje puni, tako da sljedećih deset elemenata - od yttrij (z \u003d 39) do kadmija (Z \u003d 48) - pripadaju prolazni D-elementi. Zatim se šest p-elemenata nalazi iz Indije do plemenitog plina Xenon, koji dovršava peti period. Dakle, četvrti i peti razdoblja u njihovoj strukturi su vrlo slični.
* Postoje D-elementi (na primjer, krom, molibden, elementi bakrene podskupine), na atomima od kojih je samo jedan s-elektronski u vanjskom elektroničkom sloju. Razlozi za ta odstupanja od "normalnog" reda popunjavanja elektroničkih energetskih objekata smatraju se na kraju stavka.
Šesto razdoblje, kao što su prethodni, počinje s dva S-elementa (cezium i barij), koji popunjava punjenje orbitala s količinom (n + l), jednako 6. Sada, u skladu s pravilima Clakovskog, Sublayer 4F (n \u003d 4, mora biti napunjen. L \u003d 3) sa zbrojem (n + l), jednakim 7B i najmanju moguću vrijednost glavnog kvantnog broja. Zapravo, Lantan (Z \u003d 57), koji se nalazi odmah nakon barije, pojavljuje se ne 4F, ali 5D elektron, tako da njegova elektronička struktura odgovara Formuli 1S 2 2S 2 2P6 3S 2 3P 6 3D 10 4S 2 4P 6 4d 10 5S 2 5p 6 5d 1 6S 2. Međutim, konstrukcija cerij elementa (Z \u003d 58) doista počinje graditi 16f sublayera na kojem je jedini 5D elektron, proširen u landhan atomu; U skladu s tim, elektronička struktura Cerium Atom izražava se 1s 2 2 2 2p 6 3p 6 3p 6 3p 6 4d 10 4p 6 4p 6 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5p 2 5p 6 6s 2. Dakle, povlačenje iz drugog pravila Clekkovsky, koji se odvija u Lanthanu, privremeno je: počevši od cerij, dosljedno punjenje svih orbitala 4f-podmudel. Četrnaest lantanida smještenih u ovom dijelu šestog razdoblja pripadaju F-elementima i blizu su svojstva Lanthan. Karakteristična značajka konstruiranja elektroničkih školjki njihovih atoma je da u tranziciji na sljedeći F-element, novi elektron ne zauzima u vanjskom (n \u003d 6), a ne u prethodnom (n \u003d 5), ali još dublje Smješten, treći izvan elektroničkog sloja (n \u003d 4).
Zbog odsutnosti lantanidnih atoma postoje značajne razlike u strukturi vanjskih i pretvaranih elektroničkih slojeva, a svi lantanhanoidi pokazuju veliku sličnost u kemijskim svojstvima.
Punjenje 5D-Suite, započeo u Lanthan, nastavljen je u Hafniji (Z \u003d 72) i završava u Merkuru (z \u003d 80). Nakon toga, kao u prethodnim razdobljima, šest p-elemenata se nalaze. Ovdje je izgradnja 6p Sublevel: počinje u taliumu (z \u003d 81) i završava na plemenitim plinu Radona (Z \u003d 86), koji dovršava šesto razdoblje.
Sedmo, dok je nedovršeno razdoblje elementa je izgrađeno slično šesti. Nakon dva S-elementa (Francuska i radij) i jedan D-element (djelovanje), ovdje se nalaze 14 f-elemenata, čija se nekretnina pokazuje poznata blizina svojstava aktiniuma. Ovi elementi, počevši od torija (z \u003d 90) i završavaju s elementom 103, obično se kombiniraju pod ukupnim nazivom aktinoida. Među njima - Mendeli (Z \u003d 101), umjetno dobiveni američkim fizičarima 1955. godine i nazvani po D. I. Mendeleevu. Direktno iza aktinoida je Kurchatov (Z \u003d 104) i element 105. Oba su elementa umjetno dobivena skupinom znanstvenika koje vodi akademik N. Flerov; Oni pripadaju d-elementima i popunjavaju poznati dio periodnog sustava elemenata.
Distribucija elektrona energetskih razina (slojeva) u atomima svih poznatih kemijskih elemenata dan je u periodnom sustavu elemenata postavljenih na početku knjige.
Slijed punjenja elektronima elektronima energetskih razina i pod atomima shematski je predstavljen na Sl. 23, grafički izražavajući pravila Clachekovskog. Punjenje dolazi od manjih vrijednosti (n + l) na velike u narudžbi navedene strelicama. Lako je primijetiti da se ovaj slijed podudara s sekvencom punjenja atomskih orbitala prikazanih na Sl. 22.
Sl. 23. Shema slijeda punjenja Electron Energy Pilies u atomu.
Sl. 24. Ovisnost energije od 4f i 5D elektrona iz naplate nula Z.
Treba imati na umu da posljednja shema (kao i pravila Clekkovskog) ne odražava privatne značajke elektroničke strukture atoma određenih elemenata. Na primjer, u prijelazu iz atom nikla (Z \u003d 28) do atoma bakra (Z \u003d 29), broj 3D elektrona se povećava, ali odjednom do dva na trošak "klinpointa" jedan od 4S elektrona do 3D sublayera. Dakle, elektronička struktura bakra atoma je izražena u Formule 1S 2 2S 2 X 3S 2 3P 6 3D 10 4S 1. Slični "spock" elektrona iz vanjskog S-D-nadležnog od prethodnog sloja javlja se u atomima analoga bakrenih i zlata. Ovaj fenomen je povezan s povećanom energetskom stabilnošću elektroničkih struktura koje zadovoljavaju potpuno angažirane u energetskim subkoinima (vidi § 34). Prijelaz elektrona u bakrenom atomu s 4S sublevel na 3D sublayeru (i sličnim prijelazima u srebrnim i zlatnim atoma) dovodi do stvaranja potpuno napunjenog D-sublayera i stoga se ispostavlja da je energetski koristan.
Kao što će biti prikazano u § 34, elektronske konfiguracije s točno napola ispunjenim samoubojstvom (na primjer, strukture koje sadrže tri p elektrona u vanjskom sloju, pet D-elektrona u zauvijek sloj ili mrežu F-elektrona u još više duboko smješten sloj). To objašnjava "squad" od jednog 4S elektrone u atomu kroma (Z \u003d 24) na 3D-lockten, kao posljedica kojim atom krom dobiva stalnu elektroničku strukturu (1S 2 2S 2 2P6 3S 2 3P 6 3D 5 4S 1) s točno pola ispunjenim s 3D sublayerima; Slično razdoblje od 5s elektrone na 4D-pylonu javlja se u molibdenum atomu (Z \u003d 42).
Navedena povreda "normalnog" reda popunjavanja energetskih stanja u atomima lantanum (izgled 5d-, a ne 4F elektrona) i cerij (izgled dva 4F-elektrona odjednom) i slične značajke u Izgradnja elektroničkih struktura atoma elemenata sedme perioda objašnjava se kako slijedi. Uz povećanje naplate kernela, elektrostatičku atrakciju elektronskoj jezgri, koja je u ovom energetskom pylonu, postaje jača, a energija elektrona se smanjuje.
U isto vrijeme, energija elektrona, koja se na raznim podmazivama mijenja nejednake, jer s obzirom na ove elektrone, naknada jezgre je zaštićena za različite stupnjeve. Konkretno, energija 4F-elektrona smanjuje se s povećanjem naboja kernela dramatičnije od energije 5D elektrona (vidi sliku 24). Stoga se ispostavlja da je LANTHANNE (Z \u003d 57) energija 5D elektrona niža, a cerij (Z \u003d 58) je veći od energije 4F-elektrona. U skladu s ovim, elektron, koji je bio u Lantanu na vrhuncu 5D, prelazi u Cerij u 4f sublayer.
| <<< Назад
|
Naprijed \u003e\u003e\u003e |
U atomima prema državama
Ako identične čestice imaju isti kvantni broj, njihova valna funkcija je simetrična u odnosu na permutacija čestica. Slijedi da dva identična fermiona uključena u jedan sustav ne može biti u istim državama, jer za fermicije, funkcija vala mora biti antisimetrična. Sumiranje iskusnih podataka, V. Pauli formulirao je načelo prema kojem se fermijski sustavi pronalaze samo u uvjetima opisanim antisimetričnim valnim funkcijama (kvantno-mehanička formulacija Pauli principa).
Iz ove situacije postoji jednostavnija formulacija Pauli principa, koja je uvedena u kvantnu teoriju (1925.) prije izgradnje kvantne mehanike: u sustavu identičnih fermija, bilo koje dvije ne mogu istovremeno biti u istom stanju. Imajte na umu da broj jednog tipa kuzona u istom stanju nije ograničen.
Sjetite se da je stanje elektrona u atomu jedinstveno određeno skupom četiri kvantnog broja:
glavni N (n \u003d 1, 2, 3, ...),
orbitalan l. (l. \u003d 0, 1, 2, ..., n-1),
magnetski M. L.(M. L. = - l., .... - 1, 0, +1, ..., + l.),
magnetsko spin (m s \u003d + 1/2, - 1/2).
Distribucija elektrona u atomu obožava načelo Paula, koji se može koristiti u njegovoj jednostavnoj formulaciji: U istom atomu ne može biti više od jednog elektrona s istim skupom od četiri kvantnog broja n , L,m. L.i m s, t. e.
gdje z (n, L., M. L., M s) - broj elektrona u kvantnom stanju, opisan jezom od četiri kvantnog broja: n , L,m. L., M s. Na taj način, Pauli princip tvrdi da se dva elektrona povezana u istom atomu razlikuju po vrijednostima najmanje jednog kvantnog broja.
Prema formuli (223,8), ovaj n sučelja 2 razne države koje se razlikuju u vrijednostima l. i M. L., Kvantni broj M. , može uzeti samo dvije vrijednosti (± 1/2).
Stoga je maksimalni broj elektrona u državama određenim ovim glavnim kvantnim brojem jednak
Kombinacija elektrona u multi-elektrone atom koji ima isti glavni kvantni broj n , nazvana elektronska ljuska. U svakoj od školjki, elektroni se distribuiraju preko podzemnih brodova koji odgovaraju tome l., Od. Podvojeni kvantni broj uzima vrijednosti od 0 do N - 1, broj subkaza je jednak sekvenci broj Nobolochka. Broj elektrona u predgrađima određuje se magnetskim i magnetskim spin kvantnim brojevima: maksimalni broj elektrona u podlozi s podacima l. Jednaka 2 (2 l. + 1). Oznake školjki, kao i distribucija elektrona od strane školjki i podračuna prikazani su u tablici. 6.
Tablica 6.
Periodni sustav elemenata
Mendeleev
Princip powlija koji se temelji sustave punjenja elektrona u atomima omogućuje objasniti periodični sustav elemenata D. I. Mendeleev (1869) - temeljni zakonpriroda, koja je temelj moderne kemije, atomske i nuklearne fizike.
D. I. Mendeleev je uveo koncept sekvencinskog broja Z-kemijski element jednak broj protona u kernelu i, prema tome, ukupan broj elektrona u elektronnoj ljusci atoma. Postavljanjem kemijskih elemenata Kako se redni brojevi povećavaju, dobila je frekvenciju u promjeni kemijskih svojstava elemenata. Međutim, za one koji su u to vrijeme poznate, 64 kemijskih elemenata, neke tablice stanice pokazale su se praznim, budući da su elementi koji odgovaraju njima (na primjer, GA, SE, GE) još nisu bili poznati. D. I. Mendeleev, dakle, ne samo pozicionirao poznate elemente, već je i predvidio postojanje novih, još ne otvorenih elemenata i njihovih osnovnih svojstava. Osim toga, D. I. Mendeleev uspio je razjasniti atomske težine nekih elemenata. Na primjer, atomske težine budu i u, izračunati na temelju tablice Mendeleev, pokazali su se točni i prethodno dobiveni eksperimentalno pogrešni.
Budući da se kemikalija i neka fizikalna svojstva elemenata objašnjavaju vanjskim (valentnim) elektronima u atomima, učestalost svojstava kemijskih elemenata trebala bi biti povezana s određenom periodičom na mjestu elektrona u atomima. Stoga, objasniti tablicu, pretpostavljamo da je svaki sljedeći element formiran od prethodnog dodavanja kernela jednog protona i, prema dodatku jednog elektrona u elektronom omotaču atoma. Elektronska interakcija zanemarivanje, donoseći tamo gdje je to potrebno, odgovarajuće izmjene i dopune. Razmotrite atome kemijskih elemenata koji su uglavnom stanje.
Jedini elektron atoma vodika je u 1S stanju. , karakterizirani kvantnim brojevima n \u003d 1, l. \u003d 0, m L. \u003d 0 i m s \u003d ± 1/2 (orijentacija leđa je proizvoljna). I atom elektrona nisu u 1s , ali s anti-paralelnom referentnom orijentacijom. Elektronska konfiguracija za atom nije napisan kao 1s 2 (dva 1s elektrona). AtoM ne završava punjenje K-ljuske, što odgovara završetku prvog razdoblja periodnog sustava mendeleev elemenata (tablica 7).
Treći elektron Li atom (Z \u003d 3), prema načelu Paula, više se ne može nalaziti u potpunosti ispunjeni s ljuskom i zauzima najnižu energetsku državu s n \u003d 2 (L-ljuska), tj. 2S-state. Elektronska konfiguracija za atom Li: 1s 2s. LI započinje drugo razdoblje periodnog sustava elemenata. Četvrti elektron B (Z \u003d 4) završava punjenje podmornice 2S. Slijedeći šest elemenata iz (2 \u003d 5) na NE (Z \u003d 10) ispunjavaju podmornicu 2p (tablica 7). II razdoblje periodnog sustava završava neon - inertnim plinom za koje je podmornica ispunjena 2rzelik.
Jedanaesti elektron Na (Z \u003d 11) se nalazi u M-školjci (n \u003d 3), koji zauzima najniže stanje 3S. Elektronska konfiguracija ima izgled 1S 2 2S 2 2P6 3PS-elektrona (kao i Kao 2S Elsctrone Li) je valentski elektron, dakle, optička svojstva NA su slična svojstvima LI. Sa z \u003d 12 postoji dosljedno punjenje m-ljuske. Ag (z \u003d 18) ispada da je sličan ne: u svojoj vanjskoj ljusci, svi S- i P stanja su popunjeni. Ah je kemijski inertan i dovršava III razdoblje periodnog sustava.
Devetnaesti elektron K (z \u003d 19) morao bi uzeti ZD-stanje u M-ljusci. Međutim, u optički, au kemijskim odnosima, atom na sličan Li i Na atomima, koji imaju vanjski elektronski elektronski elektron u S-stanje. Stoga, 19. valencije elektron K bi također trebao biti u S-državi, ali može biti samo S-stanje nove ljuske (n-ljuske), tj. Punjenje N-ljuske za K počinje s praznim m -ljuska. To znači da kao rezultat interakcije elektrona, stanje n \u003d 4, l.\u003d 0 i manje energije od države n \u003d 3, l.\u003d Spektroskopska i kemijska svojstva CA (Z \u003d 20) pokazuju da je njegov 20. elektron također u 4S stanju N-ljuske. U narednim elementima, m-ljuska se puni (iz SC (z \u003d 21) do ZN (Z \u003d 30)). Sljedeća n-ljuska je ispunjena do kg (z \u003d 36), što opet, kao u slučaju ne i AG, s - i p-stanje vanjske ljuske je ispunjen u cijelosti. Crypton završava IV razdoblje povremenog sustava. Slični argumenti primjenjuju se na druge elemente tablice Mendeleev, međutim, ovi podaci se mogu naći u referentnim knjigama. Primjećujemo samo da su početni elementi naknadnih RB razdoblja, CS, FR alkalni metali, a njihov posljednji elektron je u S-stanje. Osim toga, atomi inertnih plinova (ne, ne, na, kg, X, RN) zauzimaju poseban položaj u tablici - u svakom od njih S- i P-status vanjske ljuske u potpunosti su ispunjeni i sljedeći periodični Popunjavaju se periodična razdoblja.
| NA | Z | Element | K. | L. | M. | N. | Razdoblje | Z | Element | K. | L. | M. | N. | ||||||||||||
| 1s. | 2s. | 2p. | 3s. | 3p. | 3d | 4s. | 4p. | 4d. | 4f. | 1s. | 2s. | 2p. | 3s. | 3p. | 3d | 4s. | 4p. | 4d. | 4f. | ||||||
| HE. | Iv | K ca sc ti v cr mn f | - - | ||||||||||||||||||||||
| Iii | Na vg al si p s cl ar ar | Cu zn ga ge kao se b br. |
Tablica 7.
Svaka od dvije skupine elemenata - lantantida (iz landhan (z \u003d 57) do sisteksiranja (Z \u003d 71)) i aktinida (iz Actinia (Z \u003d 89) do Laurerencia (Z \u003d 103)) - morate staviti u jedan Stanični stol, tako da su kemijska svojstva elemenata unutar tih skupina vrlo blizu. To se objašnjava činjenicom da za lanthanidi popunjavaju podmornicu 4f, koji može sadržavati 14 elektrona, počinje tek nakon što su podmornice 5s, 5p i 6s u potpunosti ispunjeni . Stoga, za te elemente, vanjska p-ljuska (6s 2) ispadne kao isto. Slično tome, isto za actinides je Q-ljuska (7S 2).
Prema tome, periodičnost u kemijskim svojstvima elemenata se proširi u kemijskim svojstvima elemenata u strukturi vanjskih školjki u atomima srodnih elemenata. Dakle, inertni plinovi imaju iste vanjske školjke od 8 elektrona (ispunjenih S- i P državama); U vanjskoj ljusci alkalijskih metala (Li, Na, K, Rb, CS, fr) postoji samo jedan s-elektronski; U vanjskoj ljusci alkalnih metala (biti, mg, CA, SR, BA, RA) postoje dva s elektrona; Haloidi (F, C1, VG, I, na) imaju vanjske školjke u kojima jedan elektron nedostaje inertna plinska ljuska, itd.
Rendgenski spektri
Velika uloga u pronalaženju strukture atoma, odnosno distribucije elektrona od strane školjaka, igrao je zračenje, otvoren 1895. godine od strane njemačkog fizičara V. X-zraka (1845-1923) i zove X-ray. Najčešći izvor rendgenskog zračenja je rendgenska cijev, u kojoj su elektroni uvelike ubrzani s električnim poljem bombardiranjem anode (metalni cilj teških metala, kao što je W ili PT), testiranje oštre kočenja na njemu. Istodobno se javlja rendgenski zračenje, koji je elektromagnetski valovi s valnom duljinom od približno 10 12 -10 -8 m. Val rendgenskog zračenja dokazuje se eksperimentima na njegovoj difrakciji, o kojima se raspravljalo u § 182.
Proučavanje spektralnog sastava rendgenskog zračenja pokazuje da njegov spektar ima složenu strukturu (sl. 306) i ovisi o energiji elektrona i anodnog materijala. Spektar je nametanje čvrstog spektra ograničenog kratkim valnim duljinama nekim graničnim L minutom, nazvanom granicom krutog spektra, a linijski spektar - skup pojedinačnih linija koje se pojavljuju na pozadini krutog spektra.
Istraživanja su pokazala da je priroda čvrstog spektra potpuno neovisna o materijalu anode, ali se određuje samo energijom bombardiranja anode elektrona. Detaljna studija o svojstvima ovog zračenja pokazala je da se emitira bombardiranjem anode elektronima kao rezultat njihovog kočenja pri interakciji s metalnim atomima. Stoga se solidan rendgenski spektar naziva kočionim spektrom. Ovaj zaključak je u skladu s klasičnom teorijom zračenja, jer kada bi se trebalo dogoditi kočenje pomicanja troškova, zračenje s čvrstim spektrom.
Međutim, od klasične teorije ne slijedi postojanje kratkotrajne granice čvrstog spektra. Od pokusa slijedi da je veća kinetička energija elektrona koja uzrokuje kočenje rendgenskog zračenja, manje min. Ova okolnost, kao i prisutnost same granice, objašnjava se kvantnom teorijom. Očito je da granična energija kvantne odgovara ovom slučaju kočenja, u kojem sva kinetička energija elektrone prelazi u energiju kvantnog, tj.
gdje je u potencijalnoj razlici, na štetu od kojih je elektron prijavljen Energy E max, V max - frekvencija koja odgovara granici krutog spektra. Stoga granična valna duljina
Što je u potpunosti u skladu s eksperimentalnim podacima. Mjerenje granice X-zraka krutog spektra, prema formuli (229.1), možete odrediti eksperimentalnu vrijednost konstantne daske h,koje se najtočnije podudaraju s modernim podacima.
Uz dovoljno veliku energiju bombardiranja anode elektrona na pozadini krutog spektra, pojavljuju se odvojene oštre linije - kolica spektra, određena anodnim materijalom i naziva se karakterističan rendgenski spektar (zračenje).
U usporedbi s optičkim spektrom, karakteristični rendgenski spektri elemenata potpuno su isti tip i sastoje se od nekoliko epizoda, označenih na, L, M, N i O . Svaka serija, zauzvrat, sadrži mali skup pojedinačnih linija označenih u silaznom redoslijedu valnih duljina indeksi a, b, g ... (do, do b, do g, .... L a, l b, l g,. ..). Kada se krećete od lakih elemenata do teške, karakteristična struktura spektra se ne mijenja, samo se cijeli spektar pomiče prema kratkim valovima. Osoba ovih spektara je da atomi svakog kemijskog elementa, bez obzira na to jesu li u slobodnom stanju ili su uključeni u kemijski spoj, oni imaju određeno karakteristično zračenje u ovom elementu. Dakle, ako se anoda sastoji od nekoliko elemenata, onda je karakteristično rendgensko zračenje nametanje spektra tih elemenata.
Razmatranje strukture i značajki karakterističnih rendgenskih spektara dovodi do zaključka da je njihova pojava povezana s procesima koji se pojavljuju u unutarnjim, ugrađenim elektronskim školjkama atoma koji imaju sličnu strukturu.
Mi ćemo analizirati mehanizam pojave serije X-ray, koji je shematski prikazan na Sl. 307.
Pretpostavimo da je pod utjecajem vanjskog elektrona ili visokog fotona visoke energije, pokvaren jedan od dva elektrona it-ljuske atoma. Tada se elektron može premjestiti na svoje mjesto s više ukloniti školjke L, m, n, .... takvi prijelazi su popraćeni emisijom X-ray Quanta i pojave spektralnih linija K-serije: do (L ®k), na B (M® K), do G (n®K), itd. Duže valna K-serija je linija do a . Frekvencije linije povećavaju se u retku na ®k B ®K g, budući da se energija oslobođena tijekom prijelaza elektrona na K-ljusku povećava se povećava udaljena školjka. Naprotiv, intenzitet linije u nizu na ®BB ®K G smanjuje, budući da je vjerojatnost prijelaza elektrona iz L-ljuske na K-ljusci veća nego s udaljenim školjkama m i N. K- Skiciranje nužno od strane druge serije, budući da utiskivanje njegovih linija pojavljuje se slobodna radna mjesta u školjkama L, m, ..., koja će biti ispunjena elektronima na višim razinama.
Slično tome, postoje i druge serije, međutim, samo za teške elemente. Smatrane karakteristične linije zračenja mogu imati tanku strukturu, budući da su razine određene glavnim kvantnim brojem cijenjene prema vrijednostima orbitalnih i magnetskih kvantnih brojeva.
Istražujući rendgenski spektar elemenata, engleski fizičar Moshli (1887-1915) osnovan 1913. omjer, nazvan Zakon Moshli:
(229.2)
gdje je v frekvencija koja odgovara toj liniji karakterističnog rendgenskog zračenja, R-konstantno readberg, S-konstantno zaštite, M \u003d 1,2, 3, ... (određuje seriju X-ray), NIMS cijeli broj vrijednosti Od +1 (određuje zasebnu vrijednost odgovarajuće serije). Zakon o moslinu (229.2) sličan je generaliziranoj formuli baltera (209,3) za atom vodika.
Značenje stalnog zaštita je da elektron, koji čini prijelaz koji odgovara nekim poinu, ne vrijedi Budalai punjenje (Z - S) e , oslabljen zaštitnim učinkom drugih elektrona. Na primjer, za = 1, a zakon o moslisu bit će zabilježen u obliku
Glavni kvantni broj, n -određuje elektronsku energiju i veličinu elektroničkih orbitala, prima diskretne vrijednosti:
n. = 1, 2, 3, 4, 5, . . . . . , +∞.
Elektronska energija ovisi o udaljenosti između elektrona i jezgre: elektron je bliži, a manje energije koja se definira kao E. \u003d -13,6, ev, gdje n. - glavni kvantni broj.
Elektroni u atomu mogu biti samo u definirane kvantne stanjakoji odgovara specifičnovrijednosti njegove komunikacijske energije s kernelom. Prijelaz elektrona iz jednog kvantnog stanja na drugi je spojen s skakanjem Promjena energije. Stoga, razina energije i energetska komunikacija s glavnim kvantnim brojem n. može se podnijeti shemom (sl. 2.1).
 |
Sl. 2.1, Dijagram razine energije i energetska veza
s glavnim kvantnim brojem
Na ovaj način, n. Karakterizira elektron koji pripada jednoj ili drugoj razini energije i, prema tome, veličina orbitala.
Orbitalni kvantni broj, ℓ n(ℓ ) određuje oblik orbitalne (preciznije simetrije), karakterizira rotacijsku komponentu elektronskog pokreta. Različiti oblik oblaka elektrona uzrokovan je promjenom energije elektrone unutar jedne razine energije, to jest, cijepanje na padini.
Elektronički oblak prikazan je na različite načine, ali češće kao granična površina Unutar kojeg se nalazi većina oblaka (~ 95%).
Orbitalni kvantni broj može varirati unutar: ℓ N. = 0, 1, . . . , (n. – 1), Gdje n. - glavni kvantni broj. Osim brojčanih vrijednosti, moguća je abecedna oznaka orbitalnog kvantnog broja: s, p, d, f , Ako vežete brojčanu vrijednost orbitalnog kvantnog broja s slovom i prostornoj slici, informacije će biti predstavljene kao tablica (tablica 2.2). Sferični oblik elektroničkog oblaka karakteriziran je minimalnom vrijednošću energije ( ℓ N. \u003d 0), a ovaj oblak je označen kao s. -Orbital, itd
Tablica 2.2.
Vrijednosti orbitalnog kvantnog broja i
prostorna slika orbitalnih
| Slika orbitala |  |   | ||
| Vrijednost ℓ N. | ||||
| Notacija pisma | s. | p. | d. | f. |
Očito, s ovim n. Orbitalni kvantni broj ima brojne vrijednosti, tj. Unutar jedne razine energije moguće je prisutnost različitih oblika orbitala. Prikazan je odnos orbitalnog i glavnog kvantnog broja
 |
Dijagram energije (sl. 2.2).
Sl. 2.2.Energetski dijagram razine i podloge u multilektinskim atomima (odnos orbitalnih i glavnih kvantnih brojeva)
Za prvu razinu energije, jedina vrijednost je moguća. ℓ N. , i to je nula, tj. Oblik orbite je sferična. Odnositi se na stanje elektrona za koju n.\u003d 1 I. ℓ N. \u003d 0, korišteni rekord 1 s. (Tablica 2.3).
S prijelazom na drugu razinu energije ( n.=2), ℓ N. Potrebne vrijednosti 0 i 1 stoga status 2 može biti moguće. s. i 2 p.; Zaključujemo o mogućnosti postojanja dvije vrste oblika orbitala itd.
Tablica 2.3.
Vrijednost i odnos orbitalnih i glavnih kvantnih brojeva, oznaka podmazaka
| Broj razine | N. | Vrijednost ℓ N. | Oznaka PRING |
| I. | n.=1 | 1 s. | |
| Ii. | n.=2 | 2 s. 2 p. | |
| Iii | n.=3 | 3 s. 3 p. 3 d. | |
| Iv | n.=4 | 4 s. 4 p. 4 d. 4 f. |
Dakle, različite vrijednosti ℓ N. u multilektonskim atomima karakteriziraju energetsku odijela unutar svake razine energije i energiju s. -, p. -, d. -, f. - Sublevel se dosljedno povećava.
Količina podruga na ovoj razini odgovara broju razine. Svaka naknadna razina sadrži sve vrste vrhovnog plus jedan.
Magnetski kvantni broj, m ℓ, karakterizira prostornu orijentaciju elektroničkih oblaka (određuje vrijednost projekcije orbitalnog trenutka količine kretanja na odabranom smjeru).
Magnetski kvantni broj m Za određeno značenje ℓ N. uzima skup vrijednosti od – ℓ N., ... ,0, …, + ℓ N.. Oni. Specifični oblik elektroničkog oblaka je orbital, u prostoru orijentiran strogo na određeni način.
Za ℓ N. \u003d 0, oblik orbitalne sferične ( s.- Sorbital) i u prostoru se može orijentirati jedini način, dakle, magnetski kvantni broj M može uzeti jedinu vrijednost jednaku 0.
Mjesto elektroničkog oblaka bućica ( p-orbitalni) u prostoru je moguć na tri načina, dakle, magnetski kvantni broj m može uzeti tri vrijednosti jednake -1; 0; +1.
Uzimajući simbol orbitala, odnos između ℓ N. i M možete se prikazati u obliku tablice. 2.4.
Tablica 2.4.
Distribucija orbitala na podlogu
| ℓ N. | m | Broj orbitala |
| 0 (s.) | 1 | |
| 1 (p.) | -1 0 +1 | 3 |
| 2 (d.) | -2 -1 0 +1 +2 |  5
|
| 3 (f.) | -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 | 7 |
Od stola je jasno s.-Provine ima jedan orbital, p.- Provers - tri orbitala, d.-Provine - pet orbitala, f.-Provine ima sedam orbitala (sl. 2.3). Svaka od takvih orbitalnih karakterizira određena kombinacija kvantnog broja. n, ℓ n i m ℓ.
 |
Sl. 2.3, Dijagram energije razina i podloge u multilektonskim atomima (odnos glavnog, orbitalnog i magnetskog kvantnog broja)
Spin Quantum broj, m s.Elektron ima vlastiti magnetski trenutak zbog leđa. Projekcija u prostoru može imati pozitivan ili negativan znak. Ako je označen elektron , vrijednost m S. =+½. Ako je označen elektron ↓ zatim vrijednost m S. = – ½.
Tako je kombinacija položaja elektrona u atomu karakterizirana određenim vrijednostima kvantnog broja. Oni određuju okretanje, elektron energiju, volumen i oblik prostora u blizini jezgre, u kojem je vjerojatno.
Na primjer, Elektron prikazan u nastavku karakterizira sljedeći skup kvantnih brojeva: n. = 5; ℓ N. =3; m = -1; m S. = – ½.
 |
Oni. Ovaj elektron se nalazi na 5 razina energije, d. -Porovna. Elektron zauzima drugi orbital i označen je ↓.
U prijelazu atoma iz jednog kvantnog stanja u drugu, pojavljuje se podešavanje elektroničkog oblaka, što znači da se mijenjaju vrijednosti kvantnih brojeva:
Odgovorno je stanje elektrona u atomu powli načelo:u atomu ne može biti dva elektrona koja bi bila ista sva četiri kvantna broja. Načelo Paula ograničava broj elektrona koji posjeduju određenu vrijednost glavnog kvantnog broja n. : Ako a n.\u003d 1, broj elektrona je 2; ako a n.\u003d 2, broj elektrona 8, itd. Stoga dva elektrona mogu zauzeti jedan orbital ako imaju suprotne vrpce. Zove se dva elektrona na istim orbitalima uparen, Sparnoelektroni su elektroni s suprotnim (anti-paralelnim) leđima.
Prilikom ispunjavanja energetskog povlačenja, to je promatrano hunde Pravilo: U ovom supro, elektroni nastoje zauzeti energiju na takav način da bi ukupni spin bio maksimum.
na primjer, Atom 6 s Valence elektroni su: 2 s. 2 2p. 2. Definiramo koje mjesto elektrona na p-sloges zadovoljava održivo stanje. Za to, prema vladati izračunajte apsolutnu vrijednost ukupne spin za dvije opcije za mjesto prikazane elektrone.
|
|
Za slučaj ali | 1/2 - 1/2 | \u003d 0 I. b. |1/2 + 1/2| = 1.
Maksimalna vrijednost vrijednosti ukupnog spina karakterizira država B, to je to što odgovara stabilnom stanju atoma od 6 ° C.
- Broj: Lekcija Tema: kvantni brojevi. Princip Powlija, Pravilo Gund, Clakovske pravila. Izazovi namire (definiranje strukture atoma kemijskih elemenata. Postavljanje elektrona razinama i orbitalima energije, elektroničke konfiguracije atoma i iona). Svrha lekcije: formirati učenike na strukturu atomske elektronske ljuske na primjeru kemijskih elemenata 1-3 periodičnih periodičnih sustava. Osigurajte pojmove "periodičnog prava" i "periodični sustav".
1. Powli princip. U atomu ne može biti dva elektrona, u kojima bi vrijednosti svih kvantnih brojeva (n, l, m, s) bile iste, tj. Svaki orbital može sadržavati ne više od dva elektrona (s suprotnim okretajima).
2. Clekkovsky vladavina (načelo najmanje energije). U prizemlju se svaki elektron nalazi tako da je njegova energija minimalna. Što je manji iznos (n + l), manje energije orbite. Za određenu vrijednost (n + l), najmanja energija ima orbital s manje n. Energija orbitala se povećava u nizu:
3. Hunde Pravilo. Atom u osnovi mora imati najveći mogući broj nesparenih elektrona unutar određene podloške.
Snimanje koje odražava raspodjelu elektrona u atomu kemijskog elementa za razinu energije i sublayers naziva se elektronička konfiguracija ovog atoma. Uglavnom (neopravdano) stanje atoma, svi elektroni zadovoljavaju načelo minimalne energije. To znači da su vrhovi napunjeni prvi za koje:
1) Glavni kvantni broj n je minimalan;
2) unutar razine je prvi put ispunjen s-, zatim p- i tek tada d-sublayer;
3) punjenje se javlja tako da je (n + l) minimalno (Clakovsko pravilo);
4) Unutar jednog sublayer elektrona su raspoređeni tako da je njihov ukupni spin maksimalno, tj. sadržavao je najveći broj nesparenih elektrona (Hindska pravila).
5) Prilikom punjenja atomskih orbitala, provodi se princip Paula. Njegova je posljedica da razina energije s brojem N može pripadati ne više od 2N 2 elektrona koji se nalaze na n 2 odijela.
Cezij (CS) je u 6 razdoblja, 55 elektrona (niz 55) se distribuira kroz 6 razina energije i njihovom rafinerijom. Rezanje slijed punjenje elektrona orbitala dobivamo:
55 CS 1S 2 2S 2 2p 6 3S 2 3p 6 4S 2 4p 6 4d 10 5S 2 5p 6 5d 10 6s 1
Princip Pauli pravilo GUND pravila Clakovsky
Osnove strukture tvari
Poglavlje 3. Multi-elektronički atomi
Točno rješenje jednadžbe Schrödinger može se naći samo u rijetkim slučajevima, na primjer, za atom vodika i hipotetskih jednim elektronskim ionima, kao što je on +, Li2 +, biti 3+. Atom sljedećeg vodikovog elementa je helij - sastoji se od kernela i dva elektrona, od kojih je svaki privučen obje jezgre i odbija se iz drugog elektrona. U ovom slučaju, jednadžba vala nema točnog rješenja.
Stoga, razne približne metode imaju veliku važnost. Koristeći takve metode, bilo je moguće uspostaviti elektroničku strukturu atoma svih poznatih elemenata. Ovi izračuni pokazuju da orbitali u multi-elektrone atomi se ne razlikuju od orbitalnih vodikovih atoma (ta orbitalna se naziva vodik slično). Glavna razlika je neka komprimirana orbitala zbog veće naknade kernela. Osim toga, za multi-elektroničke atome pronađeno je da za svakoga razina energije (s tom vrijednošću glavnog kvantnog broja n.) podjele na prag, Elektronska energija ne ovisi samo o n., ali i iz orbitalnog kvantnog broja l., Povećava se u redu s.-, p.-, d.-, f.-Probjeltima (sl. 7).
Za visoke razine energije, razlike u energiji sublevela su dovoljno velike, tako da jedna razina može prodrijeti u drugu, na primjer
6s. 2 2s. 2 2p. 6 3s. 2 3p. 6. Broj elektrona na orbitalnim linijama ovog sublayera označen je u gornjem indeksu desno od slova, na primjer 3 d. 5 je 5 elektrona za 3 d.-Porovna.
Za kratko snimanje atoma elektronske konfiguracije umjesto orbitala ponekad se evidentira plemenit simbol plina s odgovarajućom elektroničkom formulom.
Na primjer, elektronička formula atom klora 1 s. 2 2s. 2 2p. 6 3s. 2 3p. 5, ili 3 s. 2 3p. pet. Zagrade su provelile valence elektrone uključene u formiranje kemijskih veza.
Za velika razdoblja (osobito šesto i sedmo), izgradnja elektroničkih konfiguracija atoma ima složenije. Na primjer, 4. f.-Electron ne čini se u Lanthanne atom, već u atomu sljedećeg cerij iza njega. Sekvencijalno punjenje 4. f.-Produkcija se prekida u atomu gadolinijevog, gdje ima 5 d.-elektron.
Princip Pauli pravilo GUND pravila Clakovsky
Posebno je također u potpunosti popunjen d.-Probel, dakle, elektronička konfiguracija valentnih elektrona bakra, srebrnih i zlatnih atoma (IB-grupa) ( n.−1)d. 10 ns. 1 će stati niže energije nego ( n.−1)d. 9 ns. 2 .
Svi elementi su podijeljeni u četiri vrste.:
1. Atomi s-elementi S-školjke vanjskog sloja su ispunjene. Ovo su prva dva elementa svakog razdoblja.
2. Atomi p-elementi Elektroni su ispunjeni p-ljuskom NP. To uključuje posljednjih 6 elemenata svakog razdoblja (osim prve i sedme).
3. U. d-elementi Ispunjeni elektronima D-Suite druge razine (n-1) d. To su elementi plug-u desetljećima velikih razdoblja smještenih između S- i P-elemenata.
4. U. U. f-elementi Ispunjeni elektronima F-subrinking treći izvan razine (n-2) F. To su lantanoidi i aktinoidi.
Promjene u svojstvima vezanih za bazu spojeva elemenata po skupinama i periodičnim sustavom (Shema Kossel)
Objasniti prirodu promjena u kiseloj baznim svojstvima spojeva Kossel elemenata (Njemačka, 1923.), predlaže se koristiti jednostavnu shemu na temelju pretpostavke da postoji čisto ionska veza u molekulama i javlja se interakcija coulomba između iona. Kosel shema opisuje svojstva spojeva koji sadrže E-N i E-O-H, ovisno o punjenju kernela i radijus stavke formiranja.
Shema kosela za dva metalna hidroksida (za molekule LiOH i KOH) prikazana je na Sl. 6.2. Kao što se može vidjeti iz dostavljene sheme, radijus lia iona + je manji od radijusa iona do + i to je skupina, skupina je jača s litijskom ionom nego s kalijevim ionom. Kao rezultat toga, to će biti lakše disocirati u otopini i osnovna svojstva kalijevog hidroksida bit će izražena jača. Periodni sustav elemenata je grafička slika periodičnog prava i odražava strukturu atoma elemenata
"Kvantni brojevi. Princip Powlija, Pravilo Gund, Clakovske pravila. Zadatke namire (definiranje strukture atoma kemijskih elemenata. Postavljanje elektrona razinama energije i orbitalne, elektronske konfiguracije atoma i iona). "
Požurite do iskorištavanja do 60% za InfoURIK tečajeve
Broj:
Tematska lekcija: Kvantni brojevi. Princip Powlija, Pravilo Gund, Clakovske pravila. Zadaci namire ( određivanje strukture atoma kemijskih elemenata. Plasman elektrona za razinu i orbitale energije, elektroničke konfiguracije atoma i iona).
Svrha lekcije: formirati učenike na strukturu atomske elektronske ljuske na primjeru kemijskih elemenata 1-3 periodičnih periodičnih sustava. Osigurajte pojmove "periodičnog prava" i "periodičnog sustava".
Zadaci Lekcija: Naučiti kako napraviti elektronske formule atoma, odrediti elemente njihovih elektroničkih formula, odrediti sastav atoma.
Oprema: Periodni sustav kemijskih elemenata D.I. Mendeleev, cool ploča, multimedijski projektor, osobno računalo, izgled i prezentacija "kompilacija elektroničkih formula za strukturu atoma."
Vrsta lekcije: kombiniran
Metode: Senzualno, vizualno.
I. Organizacijski trenutak.
Pozdrav. Oznaka nestalih. Aktiviranje klase za asimilaciju nove teme.
Učitelj pozdravlja i bilježi predmet lekcije na odboru "Struktura atom elektroničkih školjki".
Ii. Objašnjenje novog materijala
Učitelj, nastavnik, profesor: Struktura elektroničkih školjki atoma ima važnu ulogu kemije, budući da je to elektroni koji određuju kemijska svojstva tvari. Najvažnija karakteristika elektronskog kretanja na određenoj orbitalnoj je energiji njezine povezanosti s jezgrom. Elektroni u atomu razlikuju se u određenoj energiji, a kako eksperimenti pokazuju, neki su jači za kernel je jači, drugi su slabiji. To se objašnjava udaljenosti elektrona iz kernela. Bliže elektrone u kernel, to je veća veza s jezgrom, ali manje opskrbe energijom. Kako se atom uklanja iz jezgre, moć atrakcije elektrona u zrna je smanjena, a opskrba energijom se povećava. Tako oblik elektronički slojevi u elektroničkom atomu ljuske. Elektroni s bliskim energetskim vrijednostima čine jedan elektronički sloj ili energija razina , Energija elektrona u atomu i razinu energije određuje se glavnim kvantnim brojem n. i uzima cjelobrojne vrijednosti od 1, 2, 3, 4, 5, 6 i 7. Što je veća vrijednost n, veća je elektronska energija u atomu. Maksimalan broj elektrona koji mogu biti na thom ili različitim razinama energije određuju se formulom:
Gdje N. - maksimalni broj elektrona na razini;
n. - Broj razine energije.
Utvrđeno je da se ne više od dva elektrona nalaze na prvoj školjci, na drugom - ne više od osam, na trećem - ne više od 18 godina, na četvrtom - ne više od 32. popunjavanja udaljenih školjki koje ćemo ne uzeti u obzir. Poznato je da na vanjskoj razini energije ne može biti više od osam elektrona, zove se dovršen , Elektronski slojevi koji ne sadrže maksimalni broj elektrona nedovršen .
Broj elektrona na vanjskoj razini energije elektroničke ljuske atoma jednak je broju grupe za kemijske elemente glavnih podskupina.
Kao što je ranije rekao, elektron se kreće u orbitu, već prema orbitalima i nema putanja.
Prostor oko kernela gdje će najvjerojatnije pronaći ovo electron se zove orbital ovog elektrona, ili elektronički oblak.
Princip Pauli pravilo GUND pravila Clakovsky
Broj ulaznice 2. Elektronska struktura atoma, kvantni brojevi, vrste orbitalija. Postupak popunjavanja razina energije i podruga (minimalna energija, načelo Paula, vladavine Hunde, vladavina klakovskog, degeneriraju orbitalne). Elektroničke formule elemenata. Formule u obliku energetskih stanica. Vrednovanje elementa za glavna i uzbuđena stanja atoma.
Atom je najmanja čestica kemijskog elementa, nosač njegovih svojstava. To je najjednostavniji električni kemijski mikrossustav, podložan kvantnoj mehanici.
Za elektron u atomu, načelo dualnosti je istina: elektron je i materijalna čestica male mase i elektromagnetskog vala.
Geisenbergov načelo nesigurnosti: Na svakom specifičnom trenutku u vremenu nemoguće je odrediti mjesto elektrona (x, y, z) koordinate (ili impulsa) s istom točnošću.
Kretanje elektronizma u atomu može biti predstavljen kao elektronički oblak.
Regija elektroničkog oblaka u kojem elektron ima više od 95% vremena otkriva elektronički orbital (e.o.). Veća veličina orbitala karakterizira visoku energiju elektrone. Orbitalne veličine orbitali čine razine energije koje se sastoje od podloge.
Da biste opisali stanje elektrona u atomu, koriste se 4 kvantni brojevi (n, L, M). Prva tri odgovaraju tri stupnja slobode elektrona u trodimenzionalnom prostoru, a četvrti odgovara vjerojatnosti rotacije elektrona oko imaginarne vlastite osi. Kvantni brojevi:
- "N" - glavni kvantni broj. Ona karakterizira razinu elektrone energije u području atoma (udaljenost od kernela). Matematička ovisnost o komunikacijskoj energiji s jezgrom: E a \u003d -13.6 / n 2 EV, n \u003d 1,2, ... za stvarne elemente n \u003d 1, ..., 7. n \u003d broj razdoblja.
- "L" je orbitalni kvantni broj. Karakterizira vrstu podmevela (oblik elektroničkog oblaka). L \u003d 0,1,2, ..., (n-1). Označene slovima. U ovom slučaju, l \u003d 0 odgovara S, 1-p, 2-D, 3-F, 4-Q, 5-h.
- "M" - magnetski kvantni broj. Karakterizira prostornu lokaciju orbitala. m \u003d ± 0, ± 1, ± 2, ..., ± l. Summa orbitala na supro: e \u003d 2L + 1.
- "S" - Spin Quantum broj. Ona karakterizira vjerojatnost rotacije elektrona oko svoje osi u dva suprotna smjera. S \u003d ± 1/2. "+" - u smjeru kazaljke na satu, "-" - u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Rotacija izvješćuje elektron vlastitog magnetskog trenutka, koji se zove elektron natrag.
Načelo Pauli (zabrana): Atomi koji imaju više od jednog elektrona ne mogu biti dva elektrona s istim vrijednostima svih četiri kvantnog broja. Ili tako: na istom orbitalu mogu postojati samo dva elektrona, a s suprotnim okretajima.
Načelo minimalne energije: sekvencijalno punjenje elektrona u atomu mora reagirati i na nisku energiju samog elektrona i minimalnu energiju atoma općenito. Ili tako: minimalna energija odgovara maksimalnoj stabilnosti. Ispunjavanje ide u skladu s energetskom jednadžbom Orbitala: Nsrikly Clekkovsky: Prvo, oni su podpuni, zbroj N + L koji je najmanji. Ako je za dva supertona, zbroj N + L jednak, tada je sublayer s manjim n napunjenim prvo.
Pravilo Hinda: U osnovi (neopravdano) stanje atoma na sublayers NP, ND i NF Uvijek je maksimalni broj nesparenih elektrona (maksimalno nespareni spin).
P, D i F suite sastoje se od nekoliko orbitalnih, čija je energija ista, tako da se te podmulvele nazivaju "degenerirani": p sublayer degenerirati tri puta, d pet puta i f sedamse. Za elektrone tih podruga, poštuju se Hindska pravila.
Valencija je sposobnost formiranja kemijskih veza.
Glavna država je stanje s minimalnom energijom, tj. Elektroni su bliže kernelu.
Uzbuđena država je stanje na kojoj je sve ili dio elektrona u atomu svjetlucao i na superviji s većom energijom, odnosno na kernelu.
Maksimalna valencija se uočava u uzbuđenom stanju i kako se pravilo podudara s brojem grupe u kojoj se nalazi element.
