หลักการของเคมี Pauli ตัวเลขควอนตัม หลักการ Pauli กฎ Hund I. ช่วงเวลาขององค์กร

บทนำ

ในปี 1925 Pauli ได้จัดตั้งควอนตัม - หลักการเชิงกล (หลักการห้ามของ Pauli)

ในอะตอมใด ๆ อาจไม่มีอิเล็กตรอนสองตัวในสถานะที่อยู่กับที่กำหนดโดยชุดควอนตัมสี่ชุด: N, M, MS

ตัวอย่างเช่นที่ระดับพลังงานอาจมีอิเล็กตรอนไม่เกินสองอิเล็กตรอน แต่มีทิศทางตรงกันข้ามของสปิน

หลักการของ Pauli ให้โอกาสในการแสดงให้เห็นถึงเหตุผลทางทฤษฎีของระบบธาตุขององค์ประกอบ Mendeleev สร้างนักสถิติควอนตัมทฤษฎีสมัยใหม่ของร่างกายที่เป็นของแข็ง ฯลฯ

หลักการ Powli

สถานะของอิเล็กตรอนแต่ละลำในอะตอมนั้นมีลักษณะสี่ควอนตัม:

1. หมายเลขควอนตัมหลัก n (n \u003d 1, 2, ... )

2. วงโคจร (Azimuthal) จำนวนควอนตัม L (L \u003d 0, 1, 2, ... N-1)

3. จำนวนควอนตัมแม่เหล็ก M (m \u003d 0, +/- 1, +/- 2, + / -... +/- l)

4. หมุนหมายเลขควอนตัม MS (MS \u003d +/- 1/2)

สำหรับค่าคงที่หนึ่งของจำนวนควอนตัมหลัก N มีสถานะอิเล็กตรอนควอนตัมที่แตกต่างกัน 2n2

หนึ่งในกฎหมายของกลศาสตร์ควอนตัมที่เรียกว่าหลักการ Powli, การเรียกร้อง:

ในอะตอมเดียวกันไม่สามารถมีอิเล็กตรอนสองตัวที่มีชุดควอนตัมชุดเดียวกัน (Ie. ไม่มีอิเล็กตรอนสองตัวในสถานะเดียวกัน)

หลักการของ Pauli ให้คำอธิบายเกี่ยวกับการทำซ้ำสมเหตุสมผลของอสังหาริมทรัพย์ของอะตอม I.e. ระบบเป็นระยะขององค์ประกอบ Mendeleev

ระบบธาตุเป็นระยะ D. I. Mendeleev

ในปี 1869 MendeleeV เปิดกฎหมายเป็นระยะของการเปลี่ยนคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพขององค์ประกอบ เขาแนะนำแนวคิดของจำนวนการสั่งซื้อขององค์ประกอบและได้รับความถี่ที่สมบูรณ์ในการเปลี่ยนคุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบ

ในกรณีนี้ส่วนหนึ่งของเซลล์ของระบบเป็นระยะยังคงว่างเปล่าเพราะ องค์ประกอบที่เกี่ยวข้องไม่เป็นที่รู้จักในเวลานั้น ในปี 1998 ไอโซโทปขององค์ประกอบที่ 114 ถูกสังเคราะห์ในรัสเซีย

Mendeleev ทำนายจำนวนองค์ประกอบใหม่ (สแกนเนียมเยอรมัน ฯลฯ ) และอธิบายคุณสมบัติทางเคมีของพวกเขา ต่อมาองค์ประกอบเหล่านี้เปิดโล่งซึ่งยืนยันความยุติธรรมของทฤษฎีของเขาอย่างเต็มที่ เป็นไปได้ที่จะชี้แจงค่าของมวลอะตอมและคุณสมบัติบางอย่างขององค์ประกอบ

คุณสมบัติทางเคมีของอะตอมและคุณสมบัติทางกายภาพจำนวนหนึ่งอธิบายโดยพฤติกรรมของอิเล็กตรอนภายนอก (Valence)

สถานะควอนตัมของอิเล็กตรอนในอะตอม (โมเลกุล) มีลักษณะเป็น 4 หมายเลขควอนตัม: หลัก (n), วงโคจร (l), แม่เหล็ก (m) และหมุนแม่เหล็ก (ms) แต่ละคนมีลักษณะสำคัญ: พลังงาน (n), ช่วงเวลาของแรงกระตุ้น (l), การประมาณการของช่วงเวลาของแรงกระตุ้นไปยังทิศทางของสนามแม่เหล็กภายนอก (m) และการฉายภาพหลัง (ms)

ตามทฤษฎีจำนวนลำดับขององค์ประกอบทางเคมี Z เท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนทั้งหมดในอะตอม

หาก Z คือจำนวนอิเล็กตรอนในอะตอมที่อยู่ในสถานะซึ่งตั้งค่าด้วยชุดควอนตัม 4 ชุด N, L, M, MS จากนั้น Z (N, L, M MS) \u003d 0 หรือ 1

หาก Z คือจำนวนอิเล็กตรอนในอะตอมที่อยู่ในรัฐที่กำหนดโดยชุดควอนตัม 3 หมายเลข N, L, M จากนั้น Z (N, L, M) \u003d 2 อิเล็กตรอนดังกล่าวโดดเด่นด้วยการวางแนวของสปิน

หาก Z คือจำนวนอิเล็กตรอนในอะตอมในสหรัฐอเมริกาที่กำหนดโดย 2 ควอนตัมหมายเลข N, L แล้ว Z (N, L) \u003d 2 (2L + 1)

หาก Z คือจำนวนอิเล็กตรอนในอะตอมซึ่งอยู่ในสถานะที่กำหนดโดยมูลค่าของหมายเลขควอนตัมหลัก N จากนั้น Z (n) \u003d 2n2

อิเล็กตรอนในอะตอมที่ครอบครองชุดของรัฐที่มีค่าเดียวกันของจำนวนควอนตัมหลัก n รูปแบบเลเยอร์อิเล็กทรอนิกส์: ที่ n \u003d 1 ถึงเลเยอร์; ที่ n \u003d 2 l - เลเยอร์; ที่ n \u003d 3 m - เลเยอร์; ที่ n \u003d 4 n - เลเยอร์; ที่ n \u003d 5 o - เลเยอร์ ฯลฯ

ในแต่ละชั้นอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมอิเล็กตรอนทั้งหมดจะถูกกระจายผ่านเปลือกหอย เชลล์สอดคล้องกับค่าบางอย่างของจำนวนควอนตัมโคจร (ตารางที่ 1 และรูปที่ 1)

น.	ชั้นอิเล็กทรอนิกส์	จำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกหอย	จำนวนอิเล็กตรอนทั้งหมด
s (l \u003d 0)	p (l \u003d 1)	d (l \u003d 2)	f (l \u003d 3)	g (l \u003d 4)
1	เค.	2	-	-	-	-	2
1	L.	2	6	-	-	-	8
3	เอ็ม	2	6	10	-	-	18
4	น.	2	6	10	14	-	32
5	O.	2	6	10	14	18	50

ที่ L ที่กำหนดจำนวนควอนตัมแม่เหล็ก M ยอมรับค่า 2L + 1 และ MS - สองค่า ดังนั้นจำนวนรัฐที่เป็นไปได้ในเปลือกอิเล็กทรอนิกส์ที่มี L ที่กำหนดคือ 2 (2L + 1) ดังนั้นเปลือก l \u003d 0 (s - เปลือก) จะเต็มไปด้วยอิเล็กตรอนสองตัว Shell L \u003d 1 (P - Shell) - หกอิเล็กตรอน; Shell L \u003d 2 (D - Shell) - อิเล็กตรอนสิบตัว Shell L \u003d 3 (F - Shell) - อิเล็กตรอนสิบสี่

ลำดับของการเติมเลเยอร์อิเล็กตรอนและเปลือกหอยในระบบธาตุขององค์ประกอบ Mendeleev อธิบายโดยกลศาสตร์ควอนตัมและขึ้นอยู่กับ 4 ตำแหน่ง:

1. จำนวนอิเล็กตรอนทั้งหมดในอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีนี้เท่ากับลำดับของ z

2. สถานะของอิเล็กตรอนในอะตอมถูกกำหนดโดยชุดควอนตัม 4 ชุด: N, L, M, MS

3. การกระจายตัวของอิเล็กตรอนในอะตอมของรัฐพลังงานควรเป็นไปตามพลังงานขั้นต่ำ

4. เติมด้วยอิเล็กตรอนของสถานะพลังงานในอะตอมควรเกิดขึ้นตามหลักการของ Pauli

เมื่อพิจารณาอะตอมที่มี z ขนาดใหญ่เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของการเพิ่มขึ้นของเคอร์เนลชั้นอิเล็กตรอนจะถูกขันให้เคอร์เนลและเริ่มเติมเลเยอร์ด้วย n \u003d 2 ฯลฯ ที่ N ที่กำหนดสถานะของ S-Electrons (L \u003d 0) จะถูกกรอกจากนั้น P-electrons (L \u003d 1), D-Electrons (L \u003d 2) ฯลฯ สิ่งนี้นำไปสู่ความถี่ของคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพขององค์ประกอบ สำหรับองค์ประกอบของช่วงแรกเปลือก 1S เสร็จสมบูรณ์เป็นครั้งแรก สำหรับอิเล็กตรอนของช่วงที่สองและสาม - 2S, 2P และ 3S และ 3R

อย่างไรก็ตามเริ่มต้นจากระยะเวลาที่สี่ (องค์ประกอบของโพแทสเซียม, Z \u003d 19) ลำดับของการเติมเปลือกหอยถูกรบกวนเนื่องจากการแข่งขันของอิเล็กตรอนใกล้กับพลังงาน อิเล็กตรอนที่เชื่อถือได้มีขนาดใหญ่ N แต่เล็กกว่า L (ตัวอย่างเช่นอิเล็กตรอน 4S นั้นแข็งแกร่งกว่า 3D) อาจแข็งแกร่งกว่า (ทำกำไรได้มากขึ้นอย่างมีพลังมากขึ้น)

การกระจายตัวของอิเล็กตรอนในอะตอมของเปลือกหอยกำหนดการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อระบุการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมพวกเขาเขียนถึงสัญลักษณ์จำนวนหนึ่งของการกรอกสถานะอิเล็กทรอนิกส์ของเปลือกหอย NL เริ่มต้นใกล้กับเคอร์เนล ดัชนีทางด้านขวาคือจำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกซึ่งอยู่ในสถานะเหล่านี้ ตัวอย่างเช่นที่โซเดียมอะตอม 2311NA ซึ่ง Z \u003d 11 เป็นจำนวนลำดับขององค์ประกอบในตาราง Mendeleev จำนวนอิเล็กตรอนในอะตอม; จำนวนโปรตอนในเคอร์เนล A \u003d 23 เป็นหมายเลขมวล (จำนวนโปรตอนและนิวตรอนในเคอร์เนล) การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์คือ: 1S2 2S2 2P6 3S1, I.e. ในเลเยอร์ที่มี n \u003d 1 และ l \u003d 0 - สอง s-electrons; ในเลเยอร์ที่มี n \u003d 2 และ l \u003d 0 - อิเล็กตรอนสองตัว; ในเลเยอร์ที่มี n \u003d 2 และ l \u003d 1 - หก p-electrons; ในเลเยอร์ที่มี n \u003d 3 และ l \u003d 0 - หนึ่ง s-electron

พร้อมกับการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ปกติของอะตอมที่สอดคล้องกับพลังงานที่มีผลผูกพันที่ทนทานที่สุดของอิเล็กตรอนทั้งหมดการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ที่ตื่นเต้นเกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนหนึ่งตัวขึ้นไปตื่นเต้น

ตัวอย่างเช่นในฮีเลียมพลังงานทุกระดับแบ่งออกเป็นสองระดับของระดับ: ระบบของระดับของ orthoglius สอดคล้องกับการวางแนวขนานของสปินของอิเล็กตรอนและระบบของระดับปัสเก่าอเรียมที่สอดคล้องกับการวางปั่นป่วนแบบขนาน การกำหนดค่าปกติของฮีเลียม 1S2 เนื่องจากหลักการของ Pauli เป็นไปได้เฉพาะกับการปฐมนิเทศต่อต้านขนานของสปินของอิเล็กตรอนที่สอดคล้องกับพาราสถาน

บทสรุป

ดังนั้นหลักการของการห้ามใน Pauli อธิบายเป็นเวลานานถือว่าเป็นโครงสร้างที่ลึกลับและเป็นระยะขององค์ประกอบเปิด D.I. Medeleev

บรรณานุกรม

1. Detlaf A.a. , Yavorsky B.n. หลักสูตรฟิสิกส์ - M. , 1989

2. Kompanac A.S. ช่างควอนตัมคืออะไร? - M. , 1977

3. Orira J. ฟิสิกส์ยอดนิยม - M. , 1964

4. Trofimova T.I หลักสูตรฟิสิกส์ - M. , 1990

ตำราเรียนมีไว้สำหรับนักเรียนที่ไม่ชำนาญด้านเคมีของสถาบันการศึกษาที่สูงขึ้น มันสามารถทำหน้าที่เป็นคู่มือสำหรับบุคคลที่เรียนวิชาเคมีและสำหรับนักเรียนโรงเรียนเทคนิคเคมีและชั้นเรียนมัธยม

ตำราเรียนในตำนานที่แปลเป็นหลายภาษาของยุโรปเอเชียแอฟริกาและออกโดยการหมุนเวียนทั้งหมดมากกว่า 5 ล้านเล่ม

เมื่อสร้างไฟล์เว็บไซต์ http://alnam.ru/book_chem.php

หนังสือ:

<<< Назад

ไปข้างหน้า \u003e\u003e\u003e

ในการกำหนดสถานะของอิเล็กตรอนในอะตอมอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากสูตร V. Pauli เป็นสิ่งสำคัญ ( หลักการ Powli) ไม่มีอิเล็กตรอนสองตัวในอะตอมซึ่งตัวเลขควอนตัมทั้งสี่จะเหมือนกัน. มันดังต่อไปนี้จากนี้ว่าวงโคจรของอะตอมแต่ละตัวที่โดดเด่นด้วยค่าบางอย่างของ N, L และ M สามารถครอบครองได้โดยไม่เกินสองอิเล็กตรอนที่มีหลังมีสัญญาณตรงข้าม อิเล็กตรอนสองตัวดังกล่าวตั้งอยู่บนวงโคจรแบบเดียวกันและมีการเรียกหลังที่ตรงไปตรงมา จับคู่ตรงกันข้ามกับเดี่ยว (I.e. ไม่ได้รับการแก้ไข) อิเล็กตรอนซึ่งครอบครองวงโคจรใด ๆ

การใช้หลักการ Powli เราคำนวณจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดที่สามารถตั้งอยู่ในระดับพลังงานและ Sublevels ในอะตอม

ที่ l \u003d 0, i.e. บน S-Sugro จำนวนควอนตัมแม่เหล็กยังเป็นศูนย์ ดังนั้นจึงมีการโคจรเพียงครั้งเดียวใน S-Sugliner ซึ่งเป็นจารีตประเพณีในการกำหนดในรูปแบบของเซลล์ ("ควอนตัมเซลล์"):

ดังที่กล่าวไว้ข้างต้นไม่เกินสองอิเล็กตรอนจะถูกวางไว้ในวงโคจรของอะตอมแต่ละตัวซึ่งมีหลังเป็นฝ่ายตรงข้ามกำกับ สิ่งนี้สามารถนำเสนอเป็นสัญลักษณ์ต่อโครงการต่อไปนี้:

ดังนั้นจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดใน S-Lint ของแต่ละชั้นอิเล็กตรอนคือ 2. ที่ L \u003d 1 (p-sublayer) มีสามค่าที่แตกต่างกันของจำนวนควอนตัมแม่เหล็ก (-1, 0, +1) เป็นไปได้ . ดังนั้น. มีสี่โคจรใน P-SUDs ซึ่งแต่ละอันสามารถครอบครองได้โดยไม่เกินสองอิเล็กตรอน ทั้งหมด 6 อิเล็กตรอนสามารถรองรับได้สะดวก

Sublayer D (L \u003d 2) ประกอบด้วยห้าวงโคจรที่สอดคล้องกับห้าค่าที่แตกต่างกัน ที่นี่จำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดคือ 10:

ในที่สุดสามารถวาง 14 อิเล็กตรอนบน f-supel (l \u003d 3); โดยทั่วไปแล้วจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดในห้องสวีทด้วยหมายเลขควอนตัมโคจร L เป็น 2 (2L + 1)

ระดับพลังงานครั้งแรก (K-layer, n \u003d 1) มีเพียง s-sublayer, ระดับพลังงานที่สอง (l-layer, n \u003d 2) ประกอบด้วย s- และ p-lints ฯลฯ เมื่อพิจารณาจากสิ่งนี้เราจะทำตารางจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดที่วางไว้ในเลเยอร์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ (ตารางที่ 2)

ดังที่แสดงในตาราง 2 ข้อมูลจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดในแต่ละระดับพลังงานคือ 2n 2 โดยที่ n คือค่าที่สอดคล้องกันของจำนวนควอนตัมหลัก ดังนั้นใน K-layer อาจมีอิเล็กตรอนสูงสุด 2 อิเล็กตรอน (2 · 1 2 \u003d 2) ใน L-layer - 8 อิเล็กตรอน (2 · 2 2 2 \u003d 8) ใน M-Layer - 18 อิเล็กตรอน ( 2 · 3 2 \u003d 18) ฯลฯ โปรดทราบว่าตัวเลขที่ได้รับตรงกับจำนวนองค์ประกอบในช่วงระยะเวลาเป็นระยะ

สถานะที่มั่นคงที่สุดของอิเล็กตรอนในอะตอมสอดคล้องกับมูลค่าขั้นต่ำที่เป็นไปได้ของพลังงาน. เงื่อนไขอื่นใดของเขาคือ ตื่นเต้นไม่เสถียร: จากมันอิเล็กตรอนเคลื่อนเข้าสู่สภาวะที่มีพลังงานต่ำกว่า ดังนั้นในอะตอมที่ไม่ดีของไฮโดรเจน (ค่าใช้จ่ายของนิวเคลียส Z \u003d 1) เป็นอิเล็กตรอนเท่านั้นที่อยู่ในสถานะพลังงานที่ต่ำที่สุดที่เป็นไปได้ I. ใน 1S-SUPRRO โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมไฮโดรเจนสามารถส่งโดยโครงการ

หรือเขียนแบบนี้: 1s 1 (อ่านหนึ่ง es หนึ่ง)

ตารางที่ 2. จำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดในระดับพลังงานอะตอมและ Sublevels

ในฮีเลียมอะตอม (Z \u003d 2) อิเล็กตรอนที่สองยังอยู่ในสถานะ 1S โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของมัน (1S 2 - อ่าน "หนึ่ง ES ES") ถูกวาดโดย Scheme:

องค์ประกอบนี้จบลงด้วยการเติม K-Layer ที่ใกล้เคียงที่สุดกับเคอร์เนลและดังนั้นการสร้างช่วงแรกของระบบอิเล็กตรอนจึงเสร็จสมบูรณ์

ในฮีเลียมต่อไปนี้ขององค์ประกอบ - ลิเธียม (Z \u003d 3) อิเล็กตรอนที่สามไม่สามารถอยู่บน Orbitals K-Layer ได้อีกต่อไป: สิ่งนี้จะขัดแย้งกับหลักการของ Pauli ดังนั้นจึงครองสถานะ S-State ของระดับพลังงานที่สอง (L-Layer, N \u003d 2) โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของมันถูกบันทึกโดยสูตร 1S 2 2S 1 ซึ่งสอดคล้องกับโครงการ:

จำนวนและการจัดเรียงซึ่งกันและกันของเซลล์ควอนตัมในรูปแบบสุดท้ายแสดงให้เห็นว่า 1) อิเล็กตรอนในลิเธียมอะตอมตั้งอยู่ที่ระดับพลังงานสองระดับและเป็นครั้งแรกที่ประกอบด้วยหนึ่งของผู้ระเหิด (1s) และเต็มไปด้วย 2) ที่สอง - ระดับพลังงานภายนอกสอดคล้องกับพลังงานที่สูงขึ้นและประกอบด้วยสองไซเบิลเคล (2s และ 2p); 3) 2S-Sublayer มีวงโคจรหนึ่งอันซึ่งอิเล็กตรอนหนึ่งตั้งอยู่ในลิเธียมอะตอม 4) 2P-PLY รวมถึงการโคจรที่เทียบเท่าสามอย่างที่เทียบเท่าซึ่งสอดคล้องกับพลังงานที่สูงกว่าพลังงานที่สอดคล้องกับการโคจร 2S ใน Lithium Atom Lithium atom ที่ไม่ได้รับการปลด 2P ยังคงไม่ว่าง

ในอนาคตเกี่ยวกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์เราจะระบุระดับพลังงานที่ไม่ถูกต้องเท่านั้น ตามนี้โครงสร้างของเปลือกอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมขององค์ประกอบถัดไปของช่วงที่สอง - เบริลเลียม (Z \u003d 4) - แสดงโดยโครงการ

หรือ 1S 2 2s 2 สูตร ดังนั้นเช่นเดียวกับในช่วงแรกการก่อสร้างของช่วงที่สองเริ่มต้นด้วยองค์ประกอบที่ S-Electrons ของเลเยอร์อิเล็กทรอนิกส์ใหม่ปรากฏขึ้นครั้งแรก เนื่องจากความคล้ายคลึงกันในโครงสร้างของชั้นอิเล็กทรอนิกส์ด้านนอกองค์ประกอบดังกล่าวแสดงให้เห็นมากเหมือนกันและอยู่ในคุณสมบัติทางเคมีของพวกเขา ดังนั้นพวกเขาจึงเป็นจารีตประเพณีต่อครอบครัวทั่วไป องค์ประกอบ s.

โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมขององค์ประกอบเบริลเลียมต่อไปนี้ - โบรอน (z \u003d 5) แสดงให้เห็นโดยแผนการ

และสามารถแสดงออกได้โดย 1S 2 2S 2 2P 1 สูตร 1

ด้วยการเพิ่มขึ้นของค่าใช้จ่ายของเคอร์เนลหนึ่งหน่วย I.e. เมื่อย้ายไปที่คาร์บอน (z \u003d 6) จำนวนอิเล็กตรอนโดย 2p-pylons เพิ่มขึ้นเป็น 2: โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมคาร์บอนแสดงโดย 1S 2 2S 2 2P 2 สูตร อย่างไรก็ตามสูตรนี้สามารถสอดคล้องกับแต่ละแผนการใด ๆ :

ตามโครงการ (1) ทั้งอิเล็กตรอน 2P ในอะตอมคาร์บอนครอบครองวงโคจรเดียวกัน, I.e. ตัวเลขควอนตัมแม่เหล็กของพวกเขาเหมือนกันและทิศทางของสปินนั้นตรงกันข้าม Scheme (2) หมายความว่าอิเล็กตรอน 2P ครอบครองวงโคจรที่แตกต่างกัน (เช่นพวกเขามีค่าที่แตกต่างกันของ m) และมีหลังตรงข้าม; ในที่สุดจากสคีมา (3) มันเป็นไปตามวงโคจรที่แตกต่างกันสอดคล้องกับอิเล็กตรอน 2P สองจุดและสปินของอิเล็กตรอนเหล่านี้จะถูกนำไปใช้เหมือนกัน

การวิเคราะห์สเปกตรัมอะตอมของคาร์บอนแสดงให้เห็นว่าเป็นรูปแบบสุดท้ายสำหรับอะตอมคาร์บอนที่ไม่ได้รับการรับรองซึ่งสอดคล้องกับมูลค่าที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของการหมุนของอะตอมทั้งหมด (เรียกว่าผลรวมของสปินของส่วนทั้งหมดของทั้งหมด อิเล็กตรอนอะตอม; สำหรับคาร์บอนอะตอม (1) และ (2) รูปแบบจำนวนนี้เป็นศูนย์และสำหรับโครงการ (3) เท่ากับหนึ่ง)

ขั้นตอนนี้สำหรับการวางอิเล็กตรอนในอะตอมคาร์บอนหมายถึงกรณีพิเศษของรูปแบบทั่วไปที่แสดงออกมา กฎ Hund: สถานะที่มั่นคงของอะตอมสอดคล้องกับการกระจายตัวของอิเล็กตรอนภายในสว่านพลังงานซึ่งค่าสัมบูรณ์ของการหมุนทั้งหมดของอะตอมสูงสุด.

โปรดทราบว่ากฎ Hund ไม่ได้ห้ามมิให้มีการกระจายตัวของอิเล็กตรอนอีกครั้งภายในการผลิต มันอ้างว่ายั่งยืนเท่านั้น I.e. ไม่ดี รัฐที่อะตอมมีพลังงานต่ำสุดที่เป็นไปได้ ด้วยการกระจายตัวอื่น ๆ ของอิเล็กตรอนพลังงานของอะตอมจะสูงขึ้นดังนั้นมันจะอยู่ใน ตื่นเต้นไม่เสถียร

การใช้กฎของ Hund มันเป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้วงจรของโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์สำหรับอะตอมขององค์ประกอบขององค์ประกอบ - ไนโตรเจน (z \u003d 7):

โครงการนี้สอดคล้องกับสูตร 1S 2 2S 2 2P 3

ตอนนี้แต่ละครั้งที่ 2R-Oribals ถูกครอบครองโดยอิเล็กตรอนหนึ่งตัวการวางอิเล็กตรอนใน 2P Orbitals เริ่มต้นขึ้น Atom ออกซิเจน (Z \u003d 8) สอดคล้องกับสูตรโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ 1S 2 2 2 2P 4 และรูปแบบต่อไปนี้:

Atom ฟลูออรีน (Z \u003d 9) อีก 2R อิเล็กตรอนจะปรากฏขึ้น แสดงโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ดังนั้น 1S 2 2 2s 2 2P 5 สูตรและโครงการ:

ในที่สุดที่ Neon Atom (Z \u003d 10) การเติมของ 2P-Suite สิ้นสุดลงและจึงกรอกระดับพลังงานที่สอง (L-Layer) และการก่อสร้างของระบบองค์ประกอบที่สองของระบบองค์ประกอบ

ดังนั้นการเริ่มต้นจากโบรอน (z \u003d 5) และลงท้ายด้วยนีออน (z \u003d 10), หน้าย่อย p-sub-sub-lineage ของชั้นอิเล็กตรอนด้านนอกคือการเติม; องค์ประกอบของส่วนนี้ของช่วงเวลาที่สองเกี่ยวข้องดังนั้นเพื่อครอบครัวขององค์ประกอบ P

โซเดียมอะตอม (Z \u003d 11) และแมกนีเซียม (Z \u003d 12) คล้ายกับองค์ประกอบแรกของช่วงที่สอง - ลิเธียมและเบริลเลียม - มีอิเล็กตรอนหนึ่งหรือสองตัวในชั้นนอก โครงสร้างของพวกเขาสอดคล้องกับสูตรอิเล็กทรอนิกส์ 1S 2 2S 2 2P 6 3S 1 (โซเดียม) และ 1S 2 2 2s 2 2p 6 3s 2 (แมกนีเซียม) และแผนการต่อไปนี้:

และ 1 วินาที 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 สูตร 6

ดังนั้นช่วงเวลาที่สามเช่นเดียวกับที่สองเริ่มต้นด้วยสององค์ประกอบ S ตามด้วยองค์ประกอบ R หก โครงสร้างของชั้นอิเล็กทรอนิกชั้นนอกขององค์ประกอบที่สอดคล้องกันของช่วงที่สองและสามจึงมีความคล้ายคลึงกัน ดังนั้นที่อะตอมของลิเธียมและโซเดียมในชั้นอิเล็กตรอนด้านนอกเป็นหนึ่ง S-Electron ในไนโตรเจนและอะตอมฟอสฟอรัส - สอง S- และสาม P-electrons เป็นต้น กล่าวอีกนัยหนึ่งด้วยการเพิ่มขึ้นของค่าใช้จ่ายของเคอร์เนลโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของชั้นอิเล็กทรอนิกส์ชั้นนอกของอะตอมซ้ำแล้วซ้ำอีก ด้านล่างเราจะเห็นว่านี่เป็นเรื่องจริงสำหรับองค์ประกอบของช่วงเวลาต่อมา ดังนั้นจึงเป็นไปตามนั้น ตำแหน่งขององค์ประกอบในระบบเป็นระยะสอดคล้องกับโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม. แต่โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมจะถูกกำหนดโดยค่าใช้จ่ายของนิวเคลียสของพวกเขาและในทางกลับกันกำหนดคุณสมบัติขององค์ประกอบและสารประกอบของพวกเขา นี่คือสาระสำคัญของการพึ่งพาอาศัยกันเป็นระยะของคุณสมบัติขององค์ประกอบจากการเรียกเก็บเงินของแกนกลางของอะตอมที่แสดงออกโดยกฎหมายเป็นระยะ

พิจารณาโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมต่อไป เราหยุดที่อะตอมของอาร์กอนซึ่งเต็มไปด้วย 3S- และ 3R-sucks อย่างเต็มที่ แต่ยังคงว่างเปล่าโดยการโคจร 3 มิติของ 3D-Sublevels ทั้งหมด อย่างไรก็ตามองค์ประกอบอาร์กอนต่อไป - โพแทสเซียม (Z \u003d 19) และแคลเซียม (Z \u003d 20) - การเติมเลเยอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามจะหยุดชั่วคราวและชั้น S-Su-Layer S-Fourth เริ่มฟอร์ม: โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของ The Potassium Atom ถูกแสดงโดย 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 1 แคลเซียม Atom - 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2 และแผนการต่อไปนี้:

เหตุผลสำหรับลำดับนี้ของการกรอกสิ่งอำนวยความสะดวกด้านพลังงานอิเล็กทรอนิกส์มีดังนี้ ตามที่ระบุใน§ 31 พลังงานอิเล็กตรอนในอะตอมอิเล็กตรอนจำนวนมากถูกกำหนดโดยค่าไม่เพียง แต่หลัก แต่ยังจำนวนควอนตัมโคจร นอกจากนี้ยังมีลำดับของที่ตั้งของชุดพลังงานที่สอดคล้องกับการเพิ่มพลังงานของอิเล็กตรอน ลำดับเดียวกันถูกนำเสนอในรูปที่ 22.

ดังที่แสดงรูปที่ 22, 4S ข้าวโดดเด่นด้วยพลังงานที่ต่ำกว่า 3D Sublayer ซึ่งเชื่อมโยงกับการป้องกันที่แข็งแกร่งของ D-Electrons เมื่อเปรียบเทียบกับ S-Electrons สอดคล้องกับสิ่งนี้การวางของอิเล็กตรอนภายนอกในโพแทสเซียมและอะตอมแคลเซียมบนเสา 4s สอดคล้องกับสถานะที่มั่นคงที่สุดของอะตอมเหล่านี้

ลำดับของการเติม Orbitals อิเล็กทรอนิกส์อะตอมขึ้นอยู่กับความสำคัญของตัวเลขหลักและวงโคจรของนักวิทยาศาสตร์โซเวียต V. M. Klechkovsky ซึ่งพบว่าพลังงานอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นเป็นผลรวมของตัวเลขควอนตัมทั้งสองนี้เพิ่มขึ้น I.e. ค่า (n + l) สอดคล้องกับสิ่งนี้พวกเขาถูกกำหนดเป็นตำแหน่งต่อไปนี้ (กฎแรกของ clakovsky): ด้วยการเพิ่มขึ้นของการเพิ่มขึ้นของ Atom Nucleus การกรอกแบบต่อเนื่องของ Orbitals อิเล็กทรอนิกส์มาจากวงโคจรที่มีมูลค่าต่ำกว่าของจำนวนควอนตัมหลักและวงโคจร (N + L) เป็นวงโคจรที่มีมูลค่าจำนวนมาก.

โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของโพแทสเซียมและอะตอมแคลเซียมสอดคล้องกับกฎนี้ แน่นอนสำหรับ orbitals 3 มิติ (n \u003d 3, l \u003d 2), ผลรวม (n + l) คือ 5, และสำหรับ orbitals 4s (n \u003d 4, l \u003d 0) - เท่ากับ 4 ดังนั้น 4s-subblevels ควรเป็น เต็มไปกว่า 3D Sublayer ซึ่งเกิดขึ้นจริง

ดังนั้นแคลเซียมอะตอมให้เสร็จสิ้นการก่อสร้าง 4S - สูงสุด อย่างไรก็ตามเมื่อเปลี่ยนเป็นองค์ประกอบถัดไป - Scandia (Z \u003d 21) - คำถามเกิดขึ้น: Sublevels ที่มีจำนวนเท่ากัน (N + L) - 3D (N \u003d 3, L \u003d 2), 4P (N \u003d 4 , l \u003d 1) หรือ 5s (n \u003d 5, l \u003d 0) - ควรกรอก? ปรากฎว่าด้วยจำนวนเงินที่เท่ากัน (N + L) พลังงานอิเล็กตรอนจะสูงขึ้นเท่าไหร่ค่าควอนตัมหลักจะยิ่งใหญ่ขึ้นเท่านั้น ดังนั้นในกรณีเช่นนี้คำสั่งของการบรรจุด้วยอิเล็กตรอนของชุดพลังงานจะถูกกำหนด กฎข้อที่สองของ Clekkovskyโดยที่ ด้วยค่าเดียวกันของจำนวนเงิน (N + L) การเติมของวงโคจรจะเกิดขึ้นตามลำดับในทิศทางของการเพิ่มขึ้นของมูลค่าของหมายเลขควอนตัมหลัก n.

รูปที่. 22. ลำดับของการเติมสวีทพลังงานอิเล็กทรอนิกส์ในอะตอม

ตามกฎนี้ในกรณีนี้ (N + L) \u003d 5, Sublayer 3D (N \u003d 3) จะต้องเต็มแล้ว Sublayer 4P (N \u003d 4) และในที่สุด Sublayer 5S (N \u003d 5) . ที่อะตอมสแกนเนียมดังนั้นการเติม Orbitals 3D ควรเริ่มต้นดังนั้นโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของมันสอดคล้องกับสูตร 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3D 1 4S 2 * และโครงการ:

การเติม 3D-Sublevels ต่อไปด้วยองค์ประกอบสแกนตาต่อไปนี้ - ไทเทเนียมวานาเดียม ฯลฯ - และสิ้นสุดลงอย่างสมบูรณ์ในสังกะสี (Z \u003d 30) โครงสร้างของอะตอมซึ่งแสดงโดยโครงการ

สิ่งที่สอดคล้องกับ 1S 2 2 3P 6 3P 6 3S 2 3P 6 34 4S 2 สูตร 2

* ในสูตรของโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์มันเป็นจารีตประเพณีเป็นครั้งแรกบันทึกตามลำดับทั้งหมดด้วยค่านี้ n จากนั้นย้ายไปยังรัฐที่มีค่าที่สูงขึ้น n ดังนั้นขั้นตอนการบันทึกนั้นไม่ตรงกับขั้นตอนสำหรับการเติมพลังงานที่ไตร่ตรอง ดังนั้นในการบันทึกของสูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมสแกนเนียม 3D Sublayer ก่อนหน้านี้ได้รับการวางไว้ก่อนหน้านี้มากกว่าผู้สำเร็จการศึกษาระดับ 4S แม้ว่า Supertures เหล่านี้จะถูกเติมในลำดับย้อนกลับ

องค์ประกอบสิบ D เริ่มต้นด้วยสแกนเนียมและสิ้นสุดด้วยสังกะสีเป็นองค์ประกอบการเปลี่ยนแปลง คุณสมบัติของการก่อสร้างเปลือกอิเล็กทรอนิกส์ขององค์ประกอบเหล่านี้เมื่อเทียบกับก่อนหน้านี้ (S- และ P-elements) คือเมื่อเปลี่ยนเป็นองค์ประกอบ D แต่ละตัวอิเล็กตรอนใหม่จะไม่ปรากฏในภายนอก (n \u003d 4) แต่ใน ชั้นอิเล็กทรอนิคส์ภายนอกที่สอง (N \u003d 3) ในการเชื่อมต่อนี้เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าคุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบส่วนใหญ่กำหนดโดยโครงสร้างของชั้นอิเล็กตรอนด้านนอกของอะตอมของพวกเขาและในระดับที่น้อยกว่านั้นขึ้นอยู่กับโครงสร้างของเลเยอร์อิเล็กทรอนิกส์ก่อนหน้า (ภายใน) ที่อะตอมขององค์ประกอบการเปลี่ยนผ่านทั้งหมดชั้นอิเล็กตรอนด้านนอกจะเกิดขึ้นจากอิเล็กตรอนสองตัว *; ดังนั้นคุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบ D ที่เพิ่มขึ้นในจำนวนอะตอมจะเปลี่ยนไปไม่คมชัดเป็นคุณสมบัติขององค์ประกอบ S และ P องค์ประกอบ D ทั้งหมดเป็นของโลหะในขณะที่การเติม p-sublayer ภายนอกนำไปสู่การเปลี่ยนจากโลหะเป็นโลหะที่ไม่ใช่โลหะทั่วไปและในที่สุดเพื่อก๊าซโนเบิล

หลังจากเติมอิเล็กตรอน 3D-Sublayer (N \u003d 3, L \u003d 2) ตามกฎที่สองของพนักงานครอบครองเมล็ดข้าว 4P (N \u003d 4, L \u003d 1) ซึ่งจะเป็นการปรับขนาดการก่อสร้างของ N-Layer . กระบวนการนี้เริ่มต้นที่ Gallium Atom (Z \u003d 31) และสิ้นสุดที่ Crypton Atom (Z \u003d 36) โครงสร้างอิเล็กตรอนซึ่งแสดงโดย 1S 2 2 2P 6 3S 2 34 4S 2 4P 6 Formula 2 เช่นเดียวกับอะตอมของก๊าซโนเบิลก่อนหน้านี้ - นีออนและอาร์กอนอะตอม Crypton โดดเด่นด้วยโครงสร้างอิเล็กตรอนภายนอกของชั้น NS 2NP6 โดยที่ N คือหมายเลขควอนตัมหลัก (นีออน - 2S 2 2P 6, อาร์กอน - 3S 2 3P 6 , crypton - 4S 2 4P 6)

เริ่มต้นจาก rubidia, 5s-sublevels ที่เต็มไป; นอกจากนี้ยังสอดคล้องกับกฎข้อที่สองของ Clachkovsky ใน Atom Rubidium (z \u003d 37) โครงสร้างที่มีอิเล็กตรอนหนึ่งลำในชั้นอิเล็กทรอนิคส์ด้านนอกปรากฏขึ้นที่โลหะอัลคาไล ดังนั้นการสร้างช่วงที่ห้า - ระยะเวลาของระบบขององค์ประกอบจะเริ่มขึ้น ในเวลาเดียวกันเช่นเดียวกับการสร้างช่วงเวลาที่สี่มันยังคงไม่สำเร็จโดย D-Sublayer ของชั้นอิเล็กทรอนิกส์ antisomine จำได้ว่าในชั้นอิเล็กทรอนิคส์ที่สี่มี f-subline แล้วการเติมซึ่งในช่วงที่ห้ายังไม่เกิดขึ้น

ที่ strontium atom (z \u003d 38) 5s 5s ถูกครอบครองโดยอิเล็กตรอนสองตัวหลังจากที่กรอก 4D บรรจุดังนั้นองค์ประกอบสิบต่อไปนี้ - จาก yttrium (z \u003d 39) ถึงแคดเมียม (z \u003d 48) - เป็นของ องค์ประกอบ D-Elements จากนั้นหก P-Elements ตั้งอยู่จากอินเดียไปยัง Xenon แก๊สสูงซึ่งเสร็จสิ้นในช่วงที่ห้า ดังนั้นช่วงที่สี่และห้าในโครงสร้างของพวกเขาค่อนข้างคล้ายกัน

* มีองค์ประกอบ D (ตัวอย่างเช่นโครเมียมโมลิบดีนัมองค์ประกอบของกลุ่มย่อยทองแดง) ที่อะตอมที่มีเพียงหนึ่ง S-Electron ในเลเยอร์อิเล็กทรอนิกส์ภายนอก เหตุผลของการเบี่ยงเบนเหล่านี้จากคำสั่ง "ปกติ" ของการกรอกสิ่งอำนวยความสะดวกด้านพลังงานอิเล็กทรอนิกส์ได้รับการพิจารณาในตอนท้ายของวรรค

ระยะเวลาที่หกเช่นเดียวกับที่ก่อนหน้านี้เริ่มต้นด้วยองค์ประกอบ S สององค์ประกอบ (ซีเซียมและแบเรียม) ซึ่งเสร็จสิ้นการกรอกของวงโคจรด้วยจำนวนเงิน (N + L) เท่ากับ 6 ตอนนี้ตามกฎของ clakovsky Sublayer 4F (n \u003d 4 ต้องกรอก L \u003d 3) ด้วยผลรวม (N + L) เท่ากับ 7B และมีค่าที่เล็กที่สุดของจำนวนควอนตัมหลัก ในความเป็นจริง Lanthan (Z \u003d 57) ตั้งอยู่ทันทีหลังจากแบเรียมปรากฏว่าไม่ใช่ 4F แต่อิเล็กตรอน 5D เพื่อให้โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์สอดคล้องกับสูตร 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2 จุด 6 3 วินาที 2 3P 6 3D 10 4 วินาที 2 4P 6 4D 10 55 5 5P 6 5D 1 6S 2 อย่างไรก็ตามการก่อสร้างองค์ประกอบซีเรียม (Z \u003d 58) เริ่มสร้างผู้สำเร็จการศึกษา 16F ที่อิเล็กตรอน 5D เพียง 5D ซึ่งขยายใน Lanthan Atom; ตามนี้โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของซีเรียมอะตอมแสดงโดย 1s 2 2 2 2 จุด 6 3 จุด 6 3 จุด 6 3 จุด 6 4D 10 4 จุด 6 4 จุด 6 4D 10 4F 2 4 จุด 6 4D 10 4F 2 5 วินาที 2 5 จุด 6 6 วินาที 2 ดังนั้นการล่าถอยจากกฎข้อที่สองของ Clekkovsky ซึ่งเกิดขึ้นใน Lanthan ชั่วคราว: เริ่มต้นด้วยซีเรียมเติม Orbitals ทั้งหมด 4F-Sublevel อย่างสม่ำเสมอ Fourteen Lanthanides ตั้งอยู่ในช่วงที่หกนี้เป็นขององค์ประกอบ F และอยู่ใกล้กับคุณสมบัติของ Lanthan คุณลักษณะลักษณะของการสร้างเปลือกหอยอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมของพวกเขาคือในการเปลี่ยนไปสู่องค์ประกอบ F ที่ตามมาอิเล็กตรอนใหม่จะไม่อยู่ในภายนอก (n \u003d 6) และไม่อยู่ในสภาพเดิม (n \u003d 5) แต่ลึกยิ่งขึ้น ตั้งอยู่ชั้นที่สามนอกเลเยอร์อิเล็กทรอนิกส์ (n \u003d 4)

เนื่องจากการขาดงานของอะตอมของ Lanthanide มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในโครงสร้างของชั้นอิเล็กทรอนิคส์ภายนอกและแกล้งทำเป็นทุก lanthanoids แสดงความคล้ายคลึงกันที่ยอดเยี่ยมในคุณสมบัติทางเคมี

เติมชุด 5d-suite เริ่มต้นใน Lanthan กลับมาทำงานต่อใน Hafnia (Z \u003d 72) และสิ้นสุดที่ Mercury (z \u003d 80) หลังจากนั้นเช่นเดียวกับในช่วงก่อนหน้าองค์ประกอบ P-Six P-elements นี่คือการก่อสร้าง Sublevel 6P: มันเริ่มต้นที่ Thallium (Z \u003d 81) และสิ้นสุดที่ Noble Gas of Radon (Z \u003d 86) ซึ่งเสร็จสิ้นรอบระยะเวลาที่หก

ที่เจ็ดในขณะที่ช่วงเวลาที่ยังไม่เสร็จของระบบองค์ประกอบถูกสร้างขึ้นในทำนองเดียวกันกับที่หก หลังจากสององค์ประกอบ S (ฝรั่งเศสและเรเดียม) และหนึ่ง D-Element (Acting), 14 F-Elements อยู่ที่นี่ซึ่งมีคุณสมบัติที่เป็นที่รู้จักกันอยู่ใกล้กับอสังหาริมทรัพย์ของ Actinium องค์ประกอบเหล่านี้เริ่มต้นด้วยทรวงอก (z \u003d 90) และสิ้นสุดด้วยองค์ประกอบ 103 มักจะรวมกันภายใต้ชื่อโดยรวมของ actinoids ในหมู่พวกเขา - Mendeli (Z \u003d 101), นักฟิสิกส์ชาวอเมริกันที่ได้รับในปี 1955 และได้รับการตั้งชื่อตาม D. I. Mendeleev ด้านหลังของ Actinoids โดยตรงคือ Kurchatov (z \u003d 104) และองค์ประกอบ 105 องค์ประกอบทั้งสองนี้ได้รับจากกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยนักวิชาการ N. Flerov; พวกเขาอยู่ในองค์ประกอบ D และเสร็จสมบูรณ์โดยส่วนที่รู้จักของระบบธาตุเป็นระยะ

การกระจายตัวของอิเล็กตรอนตามระดับพลังงาน (ชั้น) ในอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีที่รู้จักทั้งหมดจะได้รับในระบบธาตุที่วางไว้ที่จุดเริ่มต้นของหนังสือ

ลำดับของการเติมด้วยอิเล็กตรอนด้วยอิเล็กตรอนของระดับพลังงานและภายใต้อะตอมเป็นตัวแทนของแผนผังในรูปที่ 23 แสดงกราฟกฎ clachekovsky กราฟิก การเติมมาจากค่ารวมที่เล็กกว่า (N + L) เป็นขนาดใหญ่ในการสั่งซื้อที่ระบุโดยลูกศร มันเป็นเรื่องง่ายที่จะสังเกตเห็นว่าลำดับนี้เกิดขึ้นพร้อมกับลำดับของการเติม Orbitals อะตอมที่แสดงในรูปที่ 22.

รูปที่. 23. รูปแบบของลำดับของการบรรจุพลังงานอิเล็กตรอนในอะตอม

รูปที่. 24. การพึ่งพาพลังงานของ 4F- และ 5D-Electrons จากค่าใช้จ่ายของ Zero Z

มันควรจะเป็นพาหะในใจว่าโครงการสุดท้าย (เช่นเดียวกับกฎของ Clekkovsky) ไม่ได้สะท้อนถึงคุณสมบัติส่วนตัวของโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมขององค์ประกอบบางอย่าง ตัวอย่างเช่นในการเปลี่ยนจาก Nickel Atom (Z \u003d 28) ถึง Atom ทองแดง (Z \u003d 29) จำนวนอิเล็กตรอน 3 มิติที่เพิ่มขึ้นไม่ได้ แต่ในครั้งเดียวถึงสองค่าใช้จ่ายของ "Slippoint" ของหนึ่ง ของอิเล็กตรอน 4s ไปยัง Sublayer 3D ดังนั้นโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมทองแดงจะแสดงในสูตร 1 วินาที 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3D 10 4S 1 "สป็อค" ที่คล้ายกันของอิเล็กตรอนจากภายนอก S-D-Superer ของเลเยอร์ก่อนหน้านี้เกิดขึ้นในอะตอมของอะนาล็อกของทองแดง - เงินและทองคำ ปรากฏการณ์นี้เกี่ยวข้องกับความเสถียรพลังงานที่เพิ่มขึ้นของโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ที่ตอบสนองอย่างเต็มที่ใน Subcoins พลังงาน (ดู§ 34) การเปลี่ยนอิเล็กตรอนในอะตอมทองแดงกับ 4S Sublevel บน Sublayer 3D (และการเปลี่ยนแปลงที่คล้ายกันใน Atoms Silver and Gold Atoms) นำไปสู่การก่อตัวของ D-Sublayer ที่เติมเต็มอย่างเต็มที่ดังนั้นจึงกลายเป็นประโยชน์ต่อความกระฉับกระเฉง

ตามที่จะแสดงใน§ 34, การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เต็มไปด้วยการฆ่าตัวตายครึ่งหนึ่ง (ตัวอย่างเช่นโครงสร้างที่มีอิเล็กตรอนสามเสาในชั้นนอกห้าอิเล็กโทรอิเล็กตรอนในชั้น Forever หรือเครือข่าย F-Electrons ในอีกต่อไป ชั้นที่อยู่ในระดับลึก) สิ่งนี้อธิบายถึง "ทีม" ของอิเล็กทรอน 4S หนึ่งใน chromium atom (z \u003d 24) บน 3D - Proicken ซึ่งเป็นผลมาจาก chromium atom ซื้อของโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ที่มั่นคง (1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3D 5 4S 1) ครึ่งที่เต็มไปด้วยผู้สำเร็จการศึกษา 3 มิติ ระยะเวลาที่คล้ายกันของ 5S Electrone บนเสา 4D เกิดขึ้นในโมลิบดีนัมอะตอม (Z \u003d 42)

การละเมิดที่กล่าวถึงข้างต้นของคำสั่ง "ปกติ" ของการเติมพลังงานของรัฐในอะตอม Lanthanum (ลักษณะของ 5D- และไม่ใช่ 4F อิเล็กตรอน) และซีเรียม (ลักษณะของสอง 4F-Electrons ในครั้งเดียว) และคุณสมบัติที่คล้ายกันใน การก่อสร้างโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมขององค์ประกอบระยะเวลาที่เจ็ดมีดังนี้ ด้วยการเพิ่มขึ้นของค่าใช้จ่ายของเคอร์เนลแหล่งท่องเที่ยวไฟฟ้าสถิตต่อแกนอิเล็กตรอนซึ่งอยู่ในเสาพลังงานนี้จะแข็งแกร่งขึ้นและพลังงานอิเล็กตรอนจะลดลง

ในเวลาเดียวกันพลังงานของอิเล็กตรอนซึ่งอยู่ในไซเบิลเคลต่าง ๆ การเปลี่ยนแปลงที่ไม่เท่ากันเนื่องจากเกี่ยวกับอิเล็กตรอนเหล่านี้ค่าใช้จ่ายนิวเคลียสจะถูกป้องกันเพื่อองศาที่แตกต่างกัน โดยเฉพาะพลังงานของ 4F-Electrons ลดลงเมื่อเพิ่มค่าใช้จ่ายของเคอร์เนลมากขึ้นกว่าพลังงานของอิเล็กตรอน 5D (ดูรูปที่ 24) ดังนั้นจึงปรากฎว่า Lanthanne (Z \u003d 57) พลังงานของอิเล็กตรอน 5D ต่ำกว่าและซีเรียม (Z \u003d 58) สูงกว่าพลังงานของ 4F-Electrons เป็นไปตามนี้อิเล็กตรอนซึ่งอยู่ในลันตันบนมือสอง 5D ย้ายไปซีเรียมให้กับผู้สำเร็จการศึกษาระดับ 4F

<<< Назад

ไปข้างหน้า \u003e\u003e\u003e

ในอะตอมตามรัฐ

หากอนุภาคเหมือนกันมีตัวเลขควอนตัมเดียวกันฟังก์ชั่นคลื่นของพวกเขาจะเป็นสมมาตรเมื่อเทียบกับการเปลี่ยนแปลงของอนุภาค มันเป็นไปตามที่ Fermion ที่เหมือนกันสองตัวที่รวมอยู่ในระบบเดียวไม่สามารถอยู่ในสถานะเดียวกันได้เนื่องจากสำหรับ fermions ฟังก์ชั่นคลื่นจะต้องเป็น antisymmetric การสรุปข้อมูลที่มีประสบการณ์ V. Pauli สูตรหลักการตามที่พบว่าระบบ Fermion พบเฉพาะในสภาวะที่อธิบายโดยฟังก์ชั่นคลื่น antisymmetric (สูตรควอนตัมกลของหลักการ Pauli)

จากสถานการณ์นี้มีการกำหนดหลักเกณฑ์ที่ง่ายขึ้นของหลักการ Pauli ซึ่งได้รับการแนะนำให้รู้จักกับทฤษฎีควอนตัม (1925) ก่อนที่จะสร้างกลศาสตร์ควอนตัม: ในระบบของ Fermions ที่เหมือนกันสองคนไม่สามารถอยู่ในสภาพเดียวกันได้พร้อมกัน โปรดทราบว่าจำนวนของ Bosons ชนิดหนึ่งในสถานะเดียวกันไม่ จำกัด

จำได้ว่าสถานะของอิเล็กตรอนในอะตอมนั้นถูกกำหนดโดยไม่ซ้ำกันโดยชุดควอนตัมสี่ชุด:

หลัก n (n \u003d 1, 2, 3, ... ),

เกี่ยวกับวงโคจร l. (l. \u003d 0, 1, 2, ... , N-1),

แม่เหล็ก M. L.(M. L. = - l., .... - 1, 0, +1, ..., + l.),

หมุนแม่เหล็ก (m s \u003d + 1/2, - 1/2)

การกระจายตัวของอิเล็กตรอนในอะตอมเชื่อฟังหลักการของเปาซี่ซึ่งสามารถใช้ในสูตรง่าย ๆ : ในอะตอมเดียวกันไม่มีอิเล็กตรอนไม่เกินหนึ่งอิเล็กตรอนที่มีชุดควอนตัมสี่ชุดเดียวกัน , l,เอ็ม L.และ m s, t e.

ที่ z (n, L., ม. L., m s) - จำนวนอิเล็กตรอนในรัฐควอนตัมอธิบายโดยชุดของตัวเลขสี่ควอนตัม: n , l,เอ็ม L., m, วิธีการของ Pauli หลักการระบุว่าอิเล็กตรอนสองตัวที่เกี่ยวข้องกับอะตอมเดียวกันแตกต่างกันไปตามค่าของจำนวนควอนตัมอย่างน้อยหนึ่ง

ตามสูตร (223.8) อินเตอร์เฟส N นี้ 2 รัฐต่าง ๆ ที่แตกต่างกันในค่า l. และม. L.. หมายเลขควอนตัมเอ็ม , อาจใช้ค่าสองค่า (± 1/2)

ดังนั้นจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดในสหรัฐอเมริกาที่กำหนดโดยจำนวนควอนตัมหลักนี้เท่ากัน

การรวมกันของอิเล็กตรอนในอะตอมอเนกประสงค์ที่มีจำนวนควอนตัมหลัก , เรียกว่าเปลือกอิเล็กทรอนิกส์ ในแต่ละเปลือกหอยอิเล็กตรอนจะถูกแจกจ่ายข้ามชุดย่อยที่สอดคล้องกับสิ่งนี้ l.. ตั้งแต่. หมายเลขควอนตัมประมูลจะใช้ค่าตั้งแต่ 0 ถึง N - 1 จำนวนหลักของมาตรการเท่ากับหมายเลขลำดับของ Nobolochka จำนวนอิเล็กตรอนในเขตชานเมืองจะถูกกำหนดโดยหมายเลขควอนตัมแม่เหล็กและแม่เหล็ก: จำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดในเรือดำน้ำที่มีข้อมูล l. เท่ากับ 2 (2 l. + 1) การกำหนดของเปลือกหอยรวมถึงการกระจายตัวของอิเล็กตรอนด้วยเปลือกหอยและย่อยจะถูกนำเสนอในตาราง 6.

ตารางที่ 6.

ระบบธาตุเป็นระยะ

mendeleev

หลักการ Powli พื้นฐานของระบบการบรรจุอิเล็กตรอนในอะตอมช่วยให้สามารถอธิบายองค์ประกอบขององค์ประกอบ D. I. Mendeleev (1869) - กฎหมายพื้นฐานธรรมชาติซึ่งเป็นพื้นฐานของเคมีสมัยใหม่ฟิสิกส์อะตอมและนิวเคลียร์

D. I. Mendeleev แนะนำแนวคิดของลำดับลำดับขององค์ประกอบทางเคมี Z เท่ากับจำนวนโปรตอนในเคอร์เนลและดังนั้นจำนวนอิเล็กตรอนทั้งหมดในเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอม ด้วยการวางองค์ประกอบทางเคมีเป็นจำนวนลำดับที่เพิ่มขึ้นมันได้รับความถี่ในการเปลี่ยนคุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบ อย่างไรก็ตามสำหรับผู้ที่รู้จักกันในเวลานั้นองค์ประกอบทางเคมี 64 เซลล์บางเซลล์จะว่างเปล่าเนื่องจากองค์ประกอบที่สอดคล้องกับพวกเขา (เช่น GA, SE, GE) ยังไม่เป็นที่รู้จัก D. I. Mendeleev ดังนั้นไม่เพียง แต่วางตำแหน่งองค์ประกอบที่รู้จักกันดี แต่ยังทำนายการดำรงอยู่ขององค์ประกอบใหม่ที่ยังไม่เปิดและคุณสมบัติพื้นฐานของพวกเขา นอกจากนี้ D. I. Mendeleev จัดการเพื่อชี้แจงน้ำหนักอะตอมขององค์ประกอบบางอย่าง ตัวอย่างเช่นน้ำหนักอะตอมและ U ซึ่งคำนวณบนพื้นฐานของตาราง Mendeleev กลายเป็นถูกต้องและก่อนหน้านี้ได้รับการทดสอบที่ผิดพลาด

เนื่องจากสารเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างขององค์ประกอบต่าง ๆ มีการอธิบายโดยอิเล็กตรอนภายนอก (Valence) ในอะตอมความถี่ของคุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีควรเชื่อมโยงกับช่วงเวลาที่แน่นอนในตำแหน่งของอิเล็กตรอนในอะตอม ดังนั้นเพื่ออธิบายตารางเราคิดว่าองค์ประกอบที่ตามมาแต่ละอันเกิดขึ้นจากส่วนเพิ่มเติมก่อนหน้านี้ไปยังเคอร์เนลของหนึ่งโปรตอนและตามการเพิ่มอิเล็กตรอนหนึ่งในปลอกอิเล็กตรอนของอะตอม การปะทะกันของอิเล็กตรอนที่ถูกทอดทิ้งนำมาซึ่งการแก้ไขที่เหมาะสมและเหมาะสม พิจารณาอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีที่ส่วนใหญ่เป็นรัฐ

อิเล็กตรอนของอะตอมไฮโดรเจนเท่านั้นที่อยู่ในสถานะ 1S , โดดเด่นด้วยตัวเลขควอนตัม n \u003d 1 l. \u003d 0, m L. \u003d 0 และ m s \u003d ± 1/2 (การวางแนวหลังของมันเป็นไปตามอำเภอใจ) อะตอมอิเล็กตรอนทั้งสองไม่ได้อยู่ใน 1s , แต่ด้วยการวางแนวการอ้างอิงแบบขนานกัน การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์สำหรับอะตอมไม่ได้เขียนเป็น 1S 2 (สองอิเล็กตรอน 1 วินาที) อะตอมไม่จบการกรอกของ K-shell ซึ่งสอดคล้องกับความสมบูรณ์ของช่วงเวลาแรกของระบบเป็นระยะขององค์ประกอบ Mendeleev (ตารางที่ 7)

อิเล็กตรอนที่สามของ Li Atom (Z \u003d 3) ตามหลักการของ Pauli ไม่สามารถตั้งอยู่ในที่เต็มไปด้วย A-shell และใช้พลังงานพลังงานต่ำสุดที่มี N \u003d 2 (L-Shell) เช่น 2S สถานะ การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์สำหรับ Atom Li: 1S 2 2s Li เริ่มต้นช่วงที่สองของระบบธาตุเป็นระยะ อิเล็กตรอนตัวที่สี่ B (z \u003d 4) สิ้นสุดการเติม Submarine 2S องค์ประกอบหกรายการต่อไปนี้จาก (2 \u003d 5) ถึง ne (z \u003d 10) กำลังกรอกเรือดำน้ำ 2p (ตารางที่ 7) ระยะที่สองของระบบเป็นระยะลงท้ายด้วยนีออน - เฉื่อยของก๊าซที่เรือดำน้ำเต็มไปด้วย 2rzelik

อิเล็กตรอนที่สิบเอ็ดนา (z \u003d 11) ถูกวางไว้ใน M-shell (n \u003d 3) ครอบครองสถานะต่ำสุดของ 3s การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์มีลักษณะของ 1S 2 2S 2 2P 6 3S.CS-Electron (เช่นกัน ในฐานะที่เป็น 2S elsctrone Li) เป็นอิเล็กตรอนวาเลนซ์ดังนั้นคุณสมบัติเกี่ยวกับแสงของ NA จะคล้ายกับคุณสมบัติของ Li ด้วย z \u003d 12 มีการเติม m-shell ที่สม่ำเสมอ AG (Z \u003d 18) ปรากฎว่าคล้ายกับ NE: ในเปลือกนอกทั้งหมดของส. ส. และ P ทั้งหมดจะถูกเติมเต็ม AH มีความเฉื่อยชาทางเคมีและเสร็จสิ้นระยะเวลา III ของระบบเป็นระยะ

อิเล็กตรอนที่สิบเก้า K (z \u003d 19) จะต้องใช้สภาพ ZD ใน M-shell อย่างไรก็ตามในออปติคอลและในความสัมพันธ์ทางเคมีอะตอมที่คล้ายกับ Li และ Na Atoms ซึ่งมีอิเล็กตรอนวาเลนซ์ภายนอกใน S-state ดังนั้นคลาฮอลล์ที่มีวาเลนซ์ที่ 19 ควรอยู่ในสถานะของ S เท่านั้น แต่ยังคงเป็น S-state ของเชลล์ใหม่ (N-shell) เช่นการเติม N-shell สำหรับ K เริ่มต้นด้วย m ที่ว่างเปล่า -เปลือก. ซึ่งหมายความว่าเป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนรัฐ n \u003d 4 l.\u003d 0 และพลังงานน้อยกว่าสถานะ n \u003d 3 l.คุณสมบัติทางเคมีและเคมีของ CA (Z \u003d 20) แสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนที่ 20 ของมันอยู่ในสถานะ 4S ของ N-shell ในองค์ประกอบที่ตามมา M-shell กำลังกรอก (จาก SC (Z \u003d 21) ถึง ZN (z \u003d 30)) N-Shell Next เต็มไปที่ KG (z \u003d 36) ซึ่งอีกครั้งเช่นเดียวกับในกรณีของ NE และ AG - และ P-state ของเปลือกนอกเต็มไปด้วยทั้งหมด Crypton สิ้นสุดระยะเวลา IV ของระบบเป็นระยะ ข้อโต้แย้งที่คล้ายกันสามารถใช้ได้กับองค์ประกอบอื่น ๆ ของตาราง Mendeleev ข้อมูลนี้สามารถพบได้ในหนังสืออ้างอิง เราโปรดทราบว่าองค์ประกอบเริ่มต้นของยุค RB ที่ตามมา CS, FR เป็นโลหะอัลคาไลน์และอิเล็กตรอนสุดท้ายของพวกเขาอยู่ใน S-state นอกจากนี้อะตอมของก๊าซเฉื่อย (ไม่, ne, at, kg, x, rn) ครอบครองตำแหน่งพิเศษในตาราง - ในแต่ละ s-and p-status ของเปลือกนอกเต็มไปด้วยเต็มและเป็นงวดถัดไป ช่วงเวลาเป็นระยะเสร็จสมบูรณ์

บน

ธาตุ

เค.

เอ็ม

น.

ระยะเวลา

ธาตุ

เค.

เอ็ม

น.

1 วินาที

2 วินาที

4 วินาที

4F.

1 วินาที

2 วินาที

4 วินาที

4F.

เขาเขา.

k ca sc ti v cr mn Fe co ni

- -

สาม

na vg al si p s cl ar

Cu Zn Ga GE เป็น SE BR KR

ตารางที่ 7.

องค์ประกอบทั้งสองกลุ่ม - Lanthanides (จาก Lanthan (Z \u003d 57) ถึง Lutection (Z \u003d 71)) และ Actinides (จาก Actinia (Z \u003d 89) ถึง Laurerencia (Z \u003d 103)) - คุณต้องใส่ในหนึ่ง ตารางเซลล์เพื่อให้คุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบภายในกลุ่มเหล่านี้อยู่ใกล้มาก นี่คือการอธิบายโดยความจริงที่ว่าสำหรับ Lanthanides เติมเรือดำน้ำ 4F ซึ่งอาจมี 14 อิเล็กตรอนเริ่มต้นหลังจากที่เรือดำน้ำ 5s, 5p และ 6s เต็มไปด้วย . ดังนั้นสำหรับองค์ประกอบเหล่านี้ P-shell ด้านนอก (6s 2) กลายเป็นเหมือนกัน เช่นเดียวกันกับ Actinides เช่นเดียวกับ q-shell (7s 2)

ดังนั้นระยะเวลาในคุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบจึงสามารถขยายได้ในคุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบในโครงสร้างของเปลือกนอกในอะตอมขององค์ประกอบที่เกี่ยวข้อง ดังนั้นก๊าซเฉื่อยจึงมีเปลือกนอกที่เหมือนกันของ 8 อิเล็กตรอน (เต็มไปด้วย S- และ P States); ในเปลือกนอกของโลหะอัลคาไล (LI, NA, K, RB, CS, FR) มีเพียงหนึ่ง S-Electron ในเปลือกนอกของโลหะอัลคาไลน์โลก (เป็นมก., แคลิฟอร์เนีย, SR, BA, RA) มีอิเล็กตรอนสองตัว Haloids (F, C1, VG, I, AT) มีเปลือกภายนอกที่อิเล็กตรอนหนึ่งขาดไปยังเปลือกก๊าซเฉื่อย ฯลฯ

เอ็กซ์เรย์สเปกตรัม

บทบาทขนาดใหญ่ในการค้นหาโครงสร้างของอะตอมคือการกระจายของอิเล็กตรอนโดยเปลือกหอยที่เล่นการแผ่รังสีเปิดในปี 1895 โดยนักฟิสิกส์เยอรมัน V. X-ray (1845-1923) และเรียกว่า X-ray แหล่งที่มาที่พบมากที่สุดของรังสีเอกซ์เรย์คือหลอดเอ็กซ์เรย์ซึ่งอิเล็กตรอนจะถูกเร่งความเร็วอย่างสูงโดยสนามไฟฟ้าทิ้งระเบิดขั้วบวก (เป้าหมายโลหะของโลหะหนักเช่น W หรือ PT) การทดสอบการเบรกที่คมชัด ในเวลาเดียวกันรังสีเอกซ์เกิดขึ้นซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นประมาณ 10 12 -10 -8 เมตรคลื่นของรังสีเอกซ์เรย์ได้รับการพิสูจน์โดยการทดลองในการเลี้ยวเบนของมันกล่าวถึงใน§ 182

การศึกษาองค์ประกอบสเปกตรัมของรังสีเอกซ์เรย์แสดงให้เห็นว่าสเปกตรัมของมันมีโครงสร้างที่ซับซ้อน (รูปที่ 306) และขึ้นอยู่กับทั้งพลังงานอิเล็กตรอนและวัสดุขั้วบวก สเปกตรัมคือการกำหนดจำนวนของสเปกตรัมที่เป็นของแข็งล้อมรอบด้วยความยาวคลื่นสั้น ๆ โดยขอบเขต l นาทีเรียกว่าขอบเขตของสเปกตรัมที่เป็นของแข็งและสเปกตรัมสาย - ชุดของแต่ละบรรทัดที่ปรากฏขึ้นกับพื้นหลังของสเปกตรัมที่เป็นของแข็ง

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าธรรมชาติของสเปกตรัมที่เป็นของแข็งนั้นเป็นอิสระจากวัสดุของขั้วบวกอย่างสมบูรณ์ แต่ถูกกำหนดโดยพลังงานของขั้วบวกการทิ้งระเบิดของอิเล็กตรอน การศึกษาอย่างละเอียดของคุณสมบัติของรังสีนี้แสดงให้เห็นว่ามันถูกปล่อยออกมาโดยการวางระเบิดขั้วบวกด้วยอิเล็กตรอนอันเป็นผลมาจากการเบรกเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับอะตอมเป้าหมาย สเปกตรัม X-ray ที่เป็นของแข็งจึงเรียกว่าสเปกตรัมเบรก ข้อสรุปนี้สอดคล้องกับทฤษฎีการแผ่รังสีแบบคลาสสิกเนื่องจากเมื่อมีการเรียกเก็บเงินในการทำเบรกรังสีที่มีสเปกตรัมที่เป็นของแข็งควรเกิดขึ้นจริง

อย่างไรก็ตามจากทฤษฎีคลาสสิกไม่ได้เป็นไปตามการดำรงอยู่ของขีด จำกัด คลื่นสั้นของสเปกตรัมที่เป็นของแข็ง จากการทดลองมันตามมาว่าพลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนมากขึ้นทำให้เกิดรังสีเอกซ์เรย์เบรกที่น้อยลง สถานการณ์นี้เช่นเดียวกับการปรากฏตัวของชายแดนนั้นอธิบายโดยทฤษฎีควอนตัม เป็นที่ชัดเจนว่าพลังงานที่ จำกัด ของควอนตัมสอดคล้องกับกรณีของการเบรกนี้ซึ่งพลังงานอิเล็กตรอนจลน์ทั้งหมดจะเข้าสู่พลังงานของควอนตัม I.E.

ที่ที่คุณเป็นความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นที่ค่าใช้จ่ายที่อิเล็กตรอนถูกรายงานไปยัง Energy E Max, V Max - ความถี่ที่สอดคล้องกับขอบเขตของสเปกตรัมที่เป็นของแข็ง ดังนั้นความยาวคลื่นเขตแดน

สิ่งที่สอดคล้องกับข้อมูลการทดลองอย่างเต็มที่ การวัดขอบเขตของคลื่นความถี่ของ X-ray ตามสูตร (229.1) คุณสามารถกำหนดมูลค่าการทดลองของไม้กระดานคงที่ h,ซึ่งตรงกับข้อมูลที่ทันสมัยที่สุด

ด้วยพลังงานขนาดใหญ่พอที่จะระเบิดขั้วบวกของอิเล็กตรอนกับพื้นหลังของสเปกตรัมที่เป็นของแข็งแยกเส้นคมชัดปรากฏขึ้น - สเปกตรัมรถสต็อกที่กำหนดโดยวัสดุขั้วบวกและเรียกว่าคลื่นความถี่ X-ray ลักษณะ (รังสี)

เมื่อเทียบกับสเปกตรัมแสง Spectra ลักษณะเอ็กซ์เรย์ลักษณะขององค์ประกอบนั้นเป็นประเภทเดียวกันอย่างสมบูรณ์และประกอบด้วยตอนหลายตอนแสดงถึง L, M, N และ O . แต่ละชุดในทางกลับกันมีชุดเล็ก ๆ ของแต่ละบรรทัดที่แสดงถึงลำดับความยาวคลื่นจากมากไปน้อยโดยดัชนี A, B, G ... (ไปยัง A, T, T, G, .... L A, L B, L G,. .. ) เมื่อย้ายจากองค์ประกอบแสงไปจนถึงรุนแรงโครงสร้างสเปกตรัมลักษณะไม่เปลี่ยนแปลงเฉพาะสเปกตรัมทั้งหมดเปลี่ยนไปสู่คลื่นสั้น ลักษณะเฉพาะของสเปกตรัมเหล่านี้คืออะตอมของแต่ละองค์ประกอบทางเคมีโดยไม่คำนึงว่าพวกเขาอยู่ในสถานะอิสระหรือรวมอยู่ในสารประกอบทางเคมี แต่พวกเขามีรังสีที่มีลักษณะเฉพาะในองค์ประกอบนี้ ดังนั้นหากขั้วบวกประกอบด้วยองค์ประกอบหลายประการจากนั้นรังสีเอกซ์เรย์ลักษณะคือการจัดเก็บตัวของสเปกตรัมขององค์ประกอบเหล่านี้

การพิจารณาโครงสร้างและคุณสมบัติของ X-ray Spectra ลักษณะนำไปสู่ข้อสรุปว่าการเกิดขึ้นของพวกเขามีความเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่เกิดขึ้นในเปลือกไอน้ำอิเล็กทรอนิกส์ในตัวที่มีโครงสร้างที่คล้ายคลึงกัน

เราจะวิเคราะห์กลไกของการเกิดขึ้นของ X-ray Series ซึ่งแสดงเป็นรูปแบบวงโคจรในรูปที่ 307

สมมติว่าภายใต้อิทธิพลของอิเล็กตรอนภายนอกหรือโฟตอนพลังงานสูงหนึ่งในสองอิเล็กตรอนของเปลือกไอทีของอะตอมก็พัง จากนั้นอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนย้ายไปยังสถานที่ที่มีกระสุนที่ถอดออกได้มากขึ้น l, m, n, .... การเปลี่ยนผ่านดังกล่าวมาพร้อมกับการปล่อย X-ray Quanta และการเกิดขึ้นของเส้นสเปกตรัมของ K-series: ถึง A (l ®k) ไปยัง B (M® K), เป็น G (N®K) ฯลฯ บรรทัด K-Series อีกต่อไปคือสายไปที่ . ความถี่ของบรรทัดเพิ่มขึ้นในแถวเป็น®k b ®k g เนื่องจากพลังงานที่วางจำหน่ายในระหว่างการเปลี่ยนอิเล็กตรอนไปยัง K-shell ที่มีเปลือกหอยที่มีการเพิ่มขึ้นมากขึ้น ในทางตรงกันข้ามความเข้มของบรรทัดในแถวที่®kb®kลดลงเนื่องจากความน่าจะเป็นของการเปลี่ยนผ่านของอิเล็กตรอนจาก L-shell บน K-shell นั้นยิ่งใหญ่กว่ากระสุนระยะไกล M และ N. K- Scedetching จำเป็นต้องใช้ชุดอื่น ๆ เนื่องจากลายนูนเส้นจะปรากฏตำแหน่งว่างในเปลือกหอย L, m, ... ซึ่งจะเต็มไปด้วยอิเล็กตรอนที่ตั้งอยู่ในระดับที่สูงขึ้น

ในทำนองเดียวกันมีชุดอื่น ๆ ที่สังเกตได้อย่างไรก็ตามสำหรับองค์ประกอบที่มีน้ำหนักมากเท่านั้น สายการแผ่รังสีที่ถือว่าถือว่าอาจมีโครงสร้างบางเนื่องจากระดับที่กำหนดโดยจำนวนควอนตัมหลักจะถูกจับตามค่าของตัวเลขโคจรและแม่เหล็ก

สำรวจเอ็กซ์เรย์สเปกตรัมขององค์ประกอบนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษของ Mosli (1887-1915) ก่อตั้งขึ้นในปี 1913 อัตราส่วนที่เรียกว่ากฎหมายของ Mosli:

(229.2)

โดยที่ v คือความถี่ที่สอดคล้องกับการแผ่รังสี X-ray ลักษณะนี้, readberg r-constant, s- คงที่ s- คงที่, m \u003d 1.2, 3, ... (กำหนดชุด X-ray), nims ค่าจำนวนเต็ม จาก +1 (กำหนดบรรทัดค่าแยกต่างหากของซีรี่ส์ที่สอดคล้องกัน) กฎหมายของ Moslos (229.2) คล้ายกับสูตรทั่วไปของ Balmer (209.3) สำหรับไฮโดรเจนอะตอม

ความหมายของการป้องกันอย่างต่อเนื่องคืออิเล็กตรอนซึ่งทำให้การเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกับ pinian บางตัวไม่ถูกต้อง เกี่ยวกับ zeและค่าใช้จ่าย (Z - S) e , อ่อนแอลงโดยผลการป้องกันของอิเล็กตรอนอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นสำหรับ a -line s = 1 และกฎของ Moslos จะถูกบันทึกในแบบฟอร์ม

หมายเลขควอนตัมหลัก, N -กำหนดพลังงานอิเล็กตรอนและขนาดของวงโคจรอิเล็กทรอนิกส์ได้รับค่าที่ไม่ต่อเนื่อง:

น. = 1, 2, 3, 4, 5, . . . . . , +∞.

พลังงานอิเล็กตรอนขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างอิเล็กตรอนและนิวเคลียส: อิเล็กตรอนอยู่ใกล้มากขึ้นพลังงานที่น้อยกว่าที่กำหนดไว้ อี. \u003d -13,6, EV, ที่ไหน น. - จำนวนควอนตัมหลัก

อิเล็กตรอนในอะตอมสามารถอยู่ใน กำหนดสถานะควอนตัมที่สอดคล้องกัน เฉพาะค่าของพลังงานการสื่อสารกับเคอร์เนล การเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอนจากสถานะควอนตัมหนึ่งไปยังอีก ด้วยการกระโดด เปลี่ยนพลังงาน ดังนั้นระดับพลังงานและการสื่อสารพลังงานด้วยจำนวนควอนตัมหลัก น. สามารถส่งโดย Scheme (รูปที่ 2.1)

รูปที่. 2.1. แผนภาพระดับพลังงานและการเชื่อมต่อพลังงาน

ด้วยหมายเลขควอนตัมหลัก

ทางนี้, น. มันเป็นลักษณะอิเล็กตรอนที่เป็นของระดับพลังงานหนึ่งหรืออีกระดับและตามขนาดของวงโคจร

จำนวนควอนตัมโคจร, ℓ n(ℓ ) กำหนดรูปแบบของวงโคจร (สมมาตรที่แม่นยำยิ่งขึ้น) ลักษณะองค์ประกอบการหมุนของการเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอน รูปแบบที่แตกต่างกันของเมฆอิเล็กตรอนเกิดจากการเปลี่ยนแปลงพลังงานอิเล็กตรอนภายในระดับพลังงานเดียวนั่นคือการแยกมันบนความลาดชัน

เมฆอิเล็กทรอนิกส์แสดงในรูปแบบที่แตกต่างกัน แต่บ่อยครั้งมากขึ้น พื้นผิวเขตแดน ภายในคลาวด์ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ (~ 95%)

หมายเลขควอนตัมวงโคจรอาจแตกต่างกันภายใน: ℓ N = 0, 1, . . . , (น. – 1), ที่ไหน น. - จำนวนควอนตัมหลัก นอกเหนือจากค่าตัวเลขการกำหนดตัวอักษรของจำนวนควอนตัมวงโคจรเป็นไปได้: s, P, D, F . หากคุณผูกค่าตัวเลขของหมายเลขควอนตัมโคจรพร้อมตัวอักษรและอวกาศข้อมูลจะถูกนำเสนอเป็นตาราง (ตารางที่ 2.2) รูปแบบทรงกลมของคลาวด์อิเล็กทรอนิกส์มีลักษณะเฉพาะของพลังงานพลังงาน ( ℓ N \u003d 0) และคลาวด์นี้ถูกระบุว่าเป็น s. -Orbital ฯลฯ

ตารางที่ 2.2

ค่าของจำนวนควอนตัมโคจรและ

ภาพเชิงพื้นที่ของวงโคจร

ภาพของวงโคจร
ค่า ℓ N
สัญกรณ์จดหมาย	s.	พี.	d.	f.

เห็นได้ชัดว่าด้วยสิ่งนี้ น. หมายเลขควอนตัมวงโคจรใช้เวลาจำนวนหนึ่งค่า I.e ภายในระดับพลังงานหนึ่งการปรากฏตัวของรูปแบบต่าง ๆ ของวงโคจรที่เป็นไปได้ ความสัมพันธ์ของการโคจรและตัวเลขควอนตัมหลักนำเสนอ

แผนภาพพลังงาน (รูปที่ 2.2)

รูปที่. 2.2แผนภาพพลังงานของระดับและ Sublevels ในอะตอม multielectronic (ความสัมพันธ์ของการโคจรและตัวเลขควอนตัมหลัก)

สำหรับระดับพลังงานแรกคุณค่าเพียงอย่างเดียวที่เป็นไปได้ ℓ N และเป็นศูนย์ I.e. รูปแบบของวงโคจรเป็นทรงกลม เพื่ออ้างถึงสถานะของอิเล็กตรอนซึ่ง น.\u003d 1 I. ℓ N \u003d 0 ใช้บันทึก 1 s. (ตารางที่ 2.3)

ด้วยการเปลี่ยนไปสู่ระดับพลังงานที่สอง ( น.=2), ℓ N ค่าใช้จ่าย 0 และ 1 ดังนั้นสถานะ 2 อาจเป็นไปได้ s. และ 2 พี.; เราสรุปเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการดำรงอยู่ของรูปแบบวงโคจรสองประเภท ฯลฯ

ตารางที่ 2.3

ค่าและความสัมพันธ์ของตัวเลขโคจรและควอนตัมหลักการกำหนดของ Sublevels

หมายเลขหมายเลข	น.	ค่าℓ N	การกำหนดของ Prying
ผม.	น.=1		1 s.
ครั้งที่สอง	น.=2		2 s. 2 พี.
สาม	น.=3		3 s. 3 พี. 3 d.
IV	น.=4		4 s. 4 พี. 4 d. 4 f.

ดังนั้นค่าที่แตกต่างกัน ℓ N ในอะตอม multielectronic พวกเขาอธิบายถึงการใช้พลังงานภายในแต่ละระดับพลังงานและพลังงาน s. -, พี. -, d. -, f. - Sublevel เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

จำนวนของ Sublevels ในระดับนี้สอดคล้องกับหมายเลขระดับ แต่ละระดับต่อมามี Supreme Plus One ทุกชนิด

หมายเลขควอนตัมแม่เหล็ก, m ℓลักษณะการวางแนวอวกาศของเมฆอิเล็กทรอนิกส์ (กำหนดมูลค่าของการฉายภาพของช่วงเวลาของวงโคจรของปริมาณการเคลื่อนไหวในทิศทางที่เลือก)

หมายเลขควอนตัมแม่เหล็ก m ℓ สำหรับความหมายที่กำหนด ℓ N ใช้ชุดของค่าจาก – ℓ N, ... ,0, …, + ℓ N. ที่. รูปแบบเฉพาะของคลาวด์อิเล็กทรอนิกส์เป็นวงโคจรในอวกาศที่มุ่งเน้นอย่างเคร่งครัดในบางวิธี

สำหรับ ℓ N \u003d 0 รูปแบบของวงโคจรทรงกลม ( s.- Sorbital) และในอวกาศสามารถมุ่งเน้นวิธีเดียวดังนั้นหมายเลขควอนตัมแม่เหล็ก m ℓ อาจใช้ค่าเดียวเท่ากับ 0

ตำแหน่งของดัมเบลคลาวด์อิเล็กทรอนิกส์ ( p-วงโคจร) ในอวกาศเป็นไปได้ในสามวิธีดังนั้นหมายเลขควอนตัมแม่เหล็ก m ℓ สามารถใช้ค่าสามค่าเท่ากับ -1; 0; +1

การใช้สัญลักษณ์ของวงโคจรความสัมพันธ์ระหว่าง ℓ N และ m ℓ คุณสามารถแสดงในรูปแบบของตาราง 2.4

ตารางที่ 2.4

จำหน่าย Orbitals บน Sublevels

ℓ N	m ℓ	จำนวนโคจร
0 (s.)		1
1 (พี.)	-1 0 +1	3
2 (d.)	-2 -1 0 +1 +2	5
3 (f.)	-3 -2 -1 0 +1 +2 +3	7

จากตารางที่ชัดเจนว่า s.-Provine มีหนึ่งวงโคจร พี.-Provers - สามวงโคจร d.-Provine - ห้าวงโคจร f.-Provine มีเจ็ดโคจร (รูปที่ 2.3) วงโคจรแต่ละตัวนั้นมีลักษณะการรวมกันของตัวเลขควอนตัม n, ℓ n และ m ℓ

รูปที่. 2.3. แผนภาพพลังงานของระดับและ Sublevels ในอะตอม multielectronic (ความสัมพันธ์ของตัวเลขหลักในวงโคจรและแม่เหล็ก)

หมุนจำนวนควอนตัม m sอิเล็กตรอนมีช่วงเวลาแม่เหล็กของตัวเองเนื่องจากกลับมา การฉายภาพในอวกาศอาจมีสัญญาณบวกหรือลบ หากอิเล็กตรอนถูกระบุ , ค่า นางสาว. =+½. หากอิเล็กตรอนถูกระบุ ↓ ให้ค่า นางสาว. = – ½.

ดังนั้นการรวมกันของตำแหน่งของอิเล็กตรอนในอะตอมจึงมีลักษณะบางอย่างของตัวเลขควอนตัม พวกเขากำหนดสปิน, พลังงานอิเล็กตรอน, ปริมาตรและรูปแบบของพื้นที่ใกล้กับเคอร์เนลซึ่งมีแนวโน้มที่จะอยู่

ตัวอย่างเช่น, อิเล็กตรอนที่แสดงด้านล่างมีลักษณะเฉพาะของหมายเลขควอนตัมต่อไปนี้: น. = 5; ℓ N =3; m ℓ = -1; นางสาว. = – ½.

ที่. อิเล็กตรอนนี้ตั้งอยู่ที่ 5 ระดับพลังงาน d. - ป้อม อิเล็กตรอนใช้วงโคจรที่สองและแสดงถึง↓

ในการเปลี่ยนอะตอมจากสถานะควอนตัมหนึ่งไปอีกอันหนึ่งการปรับคลาวด์อิเล็กทรอนิกส์เกิดขึ้นซึ่งหมายความว่าค่าของตัวเลขควอนตัมมีการเปลี่ยนแปลง:

สถานะของอิเล็กตรอนในอะตอมมีความรับผิดชอบ หลักการของ Powli:ไม่มีอิเล็กตรอนสองตัวในอะตอมที่จะเหมือนกันทั้งสี่หมายเลขควอนตัม หลักการของ Pauli จำกัด จำนวนอิเล็กตรอนที่มีมูลค่าที่แน่นอนของจำนวนควอนตัมหลัก น. : ถ้าเป็น น.\u003d 1 จำนวนอิเล็กตรอนคือ 2; ถ้าเป็น น.\u003d 2 จำนวนอิเล็กตรอน 8 ฯลฯ ดังนั้นอิเล็กตรอนสองตัวสามารถครอบครองหนึ่งในการโคจรหากพวกเขามีสปินที่ตรงกันข้าม อิเล็กตรอนสองตัวที่ตั้งอยู่บนวงโคจรเดียวกันเรียกว่า จับคู่. parnoelectrons เป็นอิเล็กตรอนที่ตรงกันข้าม (ป้องกันขนาน) ตรงกันข้าม

เมื่อกรอกข้อมูลการงัดหาพลังงานมันจะสังเกตได้ hund Rule: ใน Supro นี้อิเล็กตรอนพยายามที่จะครอบครองพลังงานของรัฐในลักษณะที่สปินทั้งหมดจะสูงสุด

ตัวอย่างเช่นอิเล็กตรอนวาเลนซ์ Atom 6 S คือ: 2 s. 2 2พี. 2. เรากำหนดตำแหน่งของอิเล็กตรอนบน p-slovers เป็นไปตามรัฐที่ยั่งยืน สำหรับสิ่งนี้ตาม กฎ Hund คำนวณค่าสัมบูรณ์ของการหมุนทั้งหมดสำหรับสองตัวเลือกสำหรับตำแหน่งของอิเล็กตรอนที่แสดงด้านล่าง

แต่)

สำหรับกรณี แต่ | 1/2 - 1/2 | \u003d 0 I. b. |1/2 + 1/2| = 1.

ค่าสูงสุดของค่าของการหมุนทั้งหมดนั้นมีลักษณะโดยรัฐ B มันคือมันสอดคล้องกับสถานะคงที่ของอะตอมที่ 6 C

จำนวน: ธีมบทเรียน: ตัวเลขควอนตัม หลักการ Powli, กฎ Gund, กฎ clakovsky ความท้าทายในการตั้งถิ่นฐาน (คำจำกัดความของโครงสร้างของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีการวางอิเล็กตรอนด้วยระดับพลังงานและวงโคจรการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมและไอออน) จุดประสงค์ของบทเรียน: ในการสร้างโครงสร้างของเชลล์อิเล็กทรอนิกส์อะตอมในตัวอย่างขององค์ประกอบทางเคมีของระยะเวลาของระบบ 1-3 รอบระยะเวลา รักษาแนวคิดของ "กฎหมายเป็นระยะ" และ "ระบบเป็นระยะ"

1. หลักการ Powli ใน Atom ไม่มีอิเล็กตรอนสองตัวซึ่งค่าของตัวเลขควอนตัมทั้งหมด (N, L, M, S) จะเหมือนกัน I. วงโคจรแต่ละครั้งอาจมีอิเล็กตรอนไม่เกินสองอิเล็กตรอน (พร้อมสปินตรงข้าม)

2. กฎของ Clekkovsky (หลักการของพลังงานน้อยที่สุด) ในสภาพพื้นดินอิเล็กตรอนแต่ละคันตั้งอยู่เพื่อให้พลังงานน้อยที่สุด ผลรวมที่เล็กกว่า (N + L) พลังงานน้อยกว่าของวงโคจร สำหรับค่าที่กำหนด (N + L) พลังงานที่เล็กที่สุดมีวงโคจรที่มีน้อยลง พลังงานของ Orbitals เพิ่มขึ้นในซีรี่ส์:

3. Hund Rule อะตอมโดยทั่วไปจะต้องมีจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่ได้ใช้งานที่เป็นไปได้สูงสุดภายในบางเบา

การบันทึกการสะท้อนการกระจายของอิเล็กตรอนในอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีสำหรับระดับพลังงานและผู้สำเร็จการศึกษาเรียกว่าการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมนี้ โดยทั่วไป (ไม่ดี) สถานะของอะตอมอิเล็กตรอนทั้งหมดจะตอบสนองหลักการพลังงานน้อยที่สุด ซึ่งหมายความว่า Supertures นั้นเต็มไปก่อนซึ่ง:

1) จำนวนควอนตัมหลัก N นั้นน้อยที่สุด

2) ภายในระดับที่เต็มไปด้วย S- แล้ว P- และจากนั้น D-Sublayer;

3) การเติมเกิดขึ้นเพื่อให้ (n + l) น้อยที่สุด (กฎ clakovsky);

4) ภายในอิเล็กตรอน sublayer เดียวจะถูกจัดเรียงเพื่อให้การหมุนทั้งหมดของพวกเขาคือค่าสูงสุด, I.e. มีจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่มีการทดสอบที่ดีที่สุด (กฎภาษาฮินดู)

5) เมื่อเติม Orbitals Atomic หลักการ Pauli จะดำเนินการ ผลที่ตามมาคือระดับพลังงานที่มีหมายเลข N สามารถเป็นของอิเล็กตรอนไม่เกิน 2n 2 ที่ตั้งอยู่บนชุด N 2

ซีเซียม (CS) อยู่ใน 6 ช่วงเวลา 55 อิเล็กตรอน (หมายเลขลำดับที่ 55) กระจายผ่าน 6 ระดับพลังงานและโรงกลั่นของพวกเขา การตัด ลำดับ การเติมอิเล็กตรอนของวงโคจรที่เราได้รับ:

55 CS 1 วินาที 2 2 วินาที 2 จุด 6 3 วินาที 2 3 จุด 6 4 วินาที 2 4 จุด 6 4D 10 5 วินาที 2 5 จุด 6 5D 10 6 วินาที 1

หลักการ Pauli กฎ Gund กฎ clakovsky

พื้นฐานของโครงสร้างของสาร

บทที่ 3 อะตอมหลายอิเล็กทรอนิกส์

โซลูชันที่แน่นอนของสมการSchrödingerสามารถพบได้ในกรณีที่หายากเช่นสำหรับอะตอมของไฮโดรเจนและไอออนอิเล็กตรอนแบบสม่ำเสมอเช่นเขา + หลี่ 2+ เป็น 3+ อะตอมขององค์ประกอบไฮโดรเจนต่อไปนี้คือฮีเลียมประกอบด้วยเคอร์เนลและอิเล็กตรอนสองตัวซึ่งแต่ละอันจะถูกดึงดูดให้ทั้งสองแกนและถูกขับออกจากอิเล็กตรอนอื่น ในกรณีนี้สมการคลื่นไม่มีทางออกที่ถูกต้อง

ดังนั้นวิธีการโดยประมาณที่แตกต่างกันมีความสำคัญอย่างยิ่ง การใช้วิธีการดังกล่าวเป็นไปได้ที่จะสร้างโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมขององค์ประกอบที่รู้จักทั้งหมด การคำนวณเหล่านี้แสดงให้เห็นว่า Orbitals ในอะตอมแบบหลายอิเล็กโทรนไม่แตกต่างจากอะตอมไฮโดรเจนของวงโคจร (วงโคจรเหล่านี้เรียกว่าไฮโดรเจนเหมือน) ความแตกต่างที่สำคัญคือการบีบอัดของวงโคจรเนื่องจากการชาร์จขนาดใหญ่ของเคอร์เนล นอกจากนี้สำหรับอะตอมแบบหลายอิเล็กทรอนิกส์พบว่าสำหรับทุกคน ระดับพลังงาน (ด้วยค่านี้ของจำนวนควอนตัมหลัก น.แยกออก ธรณีประตู. พลังงานอิเล็กตรอนขึ้นอยู่กับไม่เพียง น.แต่ยังมาจากจำนวนควอนตัมโคจร l.. มันเพิ่มขึ้นในแถว s.-, พี.-, d.-, f.-evubitals (รูปที่ 7)

สำหรับระดับพลังงานสูงความแตกต่างของพลังงานของ Sublevel มีขนาดใหญ่พอเพียงเพื่อให้ระดับหนึ่งสามารถเจาะเข้าไปในอีกระดับหนึ่งเช่น

6s. 2 2s. 2 2พี. 6 3s. 2 3พี. 6. จำนวนอิเล็กตรอนบนเส้นวงโคจรของ sublayer นี้ถูกระบุในดัชนีส่วนบนไปทางขวาของตัวอักษรเช่น 3 d. 5 คือ 5 อิเล็กตรอน 3 d.- ป้อม

สำหรับการบันทึกการกำหนดค่า Atom Electron โดยย่อแทนที่จะเป็น Orbitals สัญลักษณ์ก๊าซอันสูงส่งที่มีการบันทึกสูตรอิเล็กทรอนิกส์ที่เหมาะสม

ตัวอย่างเช่นสูตรอิเล็กทรอนิกส์ของคลอรีนอะตอม 1 s. 2 2s. 2 2พี. 6 3s. 2 3พี. 5 หรือ 3 s. 2 3พี. ห้า. วงเล็บที่ดำเนินการอิเล็กตรอนวาเลนซ์ที่เกี่ยวข้องในการก่อตัวของพันธบัตรเคมี

สำหรับช่วงเวลาที่มีขนาดใหญ่ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่หกและเจ็ด) การก่อสร้างการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมมีความซับซ้อนมากขึ้น ตัวอย่างเช่น 4. f.-Electron ไม่ปรากฏใน Lanthanne Atom แต่ใน Atom ของซีเรียมถัดไปที่อยู่เบื้องหลังเขา กรอกลำดับ 4 f.-Production ถูกขัดจังหวะใน Atom Gadolinium ที่มี 5 d.-อิเล็กตรอน.

หลักการ Pauli กฎ Gund กฎ clakovsky

เสถียรโดยเฉพาะอย่างยิ่งยังเต็มไปด้วยเต็ม d.-Probel ดังนั้นการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ของอิเล็กตรอนวาเลนซ์ของทองแดงเงินและทองคำอะตอม (IB-Group) ( น.−1)d. 10 ns 1 จะพอดีกับพลังงานที่ต่ำกว่า ( น.−1)d. 9 ns 2 .

องค์ประกอบทั้งหมดแบ่งออกเป็นสี่ประเภท:

1. อะตอม องค์ประกอบ s s-shells ของชั้นนอก ns เต็มไปด้วย เหล่านี้เป็นสององค์ประกอบแรกของแต่ละช่วงเวลา

2. อะตอม องค์ประกอบ P อิเล็กตรอนจะเต็มไปด้วย P-shell ของระดับภายนอก NP เหล่านี้รวมถึงองค์ประกอบ 6 ขั้นสุดท้ายของแต่ละช่วงเวลา (ยกเว้นสำหรับครั้งแรกและเจ็ด)

3. คุณ องค์ประกอบ D เต็มไปด้วยอิเล็กตรอน D-Suite ของระดับที่สอง (N-1) D นี่คือองค์ประกอบของปลั๊กอินในทศวรรษที่ผ่านมาซึ่งอยู่ระหว่างองค์ประกอบ S- และ P-elements

4. U. f- องค์ประกอบ เต็มไปด้วยอิเล็กตรอน f-subrinking ระดับนอกที่สาม (N-2) F. นี่คือ lanthanoids และ actinoids

การเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติของกรด - ฐานของการเชื่อมต่อองค์ประกอบตามกลุ่มและระยะเวลาของระบบเป็นระยะ (รูปแบบของ Kossel)

เพื่ออธิบายลักษณะของการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติของกรด - ฐานของสารประกอบขององค์ประกอบ Kossel (เยอรมนี, 1923) เสนอให้ใช้รูปแบบง่ายๆตามข้อสันนิษฐานว่ามีการเชื่อมต่อไอออนอย่างหมดจดในโมเลกุลและการโต้ตอบของคูลอมบ์ ระหว่างไอออน Kossel Scheme อธิบายคุณสมบัติของกรด - พื้นฐานของสารประกอบที่มีการเชื่อมต่อ E-N และ E-O-H ขึ้นอยู่กับค่าใช้จ่ายของเคอร์เนลและรัศมีของรายการขึ้นรูป

รูปแบบคอซเซลสำหรับไฮดรอกไซด์โลหะสองตัว (สำหรับ Lioh และ Koh Molecules) แสดงในรูปที่ 6.2 ดังที่เห็นได้จากรูปแบบที่ส่งถึงรัศมีของ li ion + น้อยกว่ารัศมีของไอออนถึง + และเป็นกลุ่มกลุ่มมีความแข็งแกร่งกับลิเธียมไอออนมากกว่าโพแทสเซียมไอออน เป็นผลให้มันง่ายกว่าที่จะแยกตัวในการแก้ปัญหาและคุณสมบัติพื้นฐานของโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์จะแสดงความแข็งแกร่ง ระบบธาตุเป็นระยะ ๆ เป็นภาพกราฟิกของกฎหมายเป็นระยะและสะท้อนถึงโครงสร้างของอะตอมขององค์ประกอบ

"ตัวเลขควอนตัม หลักการ Powli, กฎ Gund, กฎ clakovsky งานการตั้งถิ่นฐาน (คำจำกัดความของโครงสร้างของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีวางอิเล็กตรอนด้วยระดับพลังงานและวงโคจรการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมและไอออน) "

รีบเร่งใช้ประโยชน์สูงสุดถึง 60% สำหรับหลักสูตร infourok

จำนวน:
บทเรียนธีม: ตัวเลขควอนตัม หลักการ Powli, กฎ Gund, กฎ clakovsky งานการตั้งถิ่นฐาน ( การกำหนดโครงสร้างของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี ตำแหน่งอิเล็กตรอนสำหรับระดับพลังงานและวงโคจรการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมและไอออน)
จุดประสงค์ของบทเรียน: ในการสร้างโครงสร้างของเชลล์อิเล็กทรอนิกส์อะตอมในตัวอย่างขององค์ประกอบทางเคมีของระยะเวลาของระบบ 1-3 รอบระยะเวลา รักษาแนวคิดของ "กฎหมายเป็นระยะ" และ "ระบบเป็นระยะ"

บทเรียนงาน: เพื่อเรียนรู้วิธีการทำสูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมเพื่อกำหนดองค์ประกอบของสูตรอิเล็กทรอนิกส์ของพวกเขาเพื่อกำหนดองค์ประกอบของอะตอม

อุปกรณ์: ระบบธาตุเคมีเป็นระยะ D.I Mendeleev, บอร์ดเย็น, โปรเจ็กเตอร์มัลติมีเดีย, คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล, เค้าโครงและการนำเสนอ "การรวบรวมสูตรอิเล็กทรอนิกส์สำหรับโครงสร้างของอะตอม"

ประเภทของบทเรียน: รวมกัน

วิธีการ: ราคะ, ภาพ

I. ช่วงเวลาขององค์กร

คำทักทาย เครื่องหมายที่หายไป การเปิดใช้งานของคลาสสำหรับการดูดกลืนในหัวข้อใหม่

ครูยินดีต้อนรับและบันทึกหัวข้อของบทเรียนบนกระดาน "โครงสร้างของกระสุนปืนอะตอม"

ครั้งที่สอง คำอธิบายของวัสดุใหม่

ครู: โครงสร้างของเปลือกหอยอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมมีบทบาทสำคัญสำหรับเคมีเนื่องจากเป็นอิเล็กตรอนที่กำหนดคุณสมบัติทางเคมีของสาร ลักษณะที่สำคัญที่สุดของการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในวงโคจรที่แน่นอนคือพลังงานของการเชื่อมต่อกับแกนกลาง อิเล็กตรอนในอะตอมแตกต่างกันในพลังงานที่แน่นอนและเป็นการทดลองที่แสดงบางตัวที่แข็งแกร่งกว่าที่เคอร์เนลแข็งแกร่งขึ้นผู้อื่นจะอ่อนแอลง นี่คือการอธิบายโดยความห่างไกลของอิเล็กตรอนจากเคอร์เนล ความใกล้ชิดอิเล็กตรอนไปยังเคอร์เนลยิ่งการเชื่อมต่อของพวกเขามากขึ้นเท่านั้น แต่มีการจ่ายพลังงานน้อยลง เนื่องจากอะตอมถูกลบออกจากนิวเคลียสพลังของการดึงดูดอิเล็กตรอนไปยังเคอร์เนลลดลงและการจัดหาพลังงานจะเพิ่มขึ้น รูปแบบนั้น เลเยอร์อิเล็กทรอนิกส์ ในอะตอมเปลือกอิเล็กทรอนิกส์ อิเล็กตรอนที่มีค่าพลังงานอย่างใกล้ชิดก่อให้เกิดเลเยอร์อิเล็กทรอนิกส์เดียวหรือ พลังงาน ระดับ . พลังงานของอิเล็กตรอนในอะตอมและระดับพลังงานจะถูกกำหนดโดยจำนวนควอนตัมหลัก น. และใช้ค่าจำนวนเต็ม 1, 2, 3, 4, 5, 6 และ 7 ยิ่งมีค่ามากขึ้นพลังงานอิเล็กตรอนในอะตอมมากขึ้น จำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดที่สามารถอยู่ในระดับพลังงานหรือระดับพลังงานที่แตกต่างกันจะถูกกำหนดโดยสูตร:

ที่ไหน น. - จำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดในระดับ

น. - หมายเลขระดับพลังงาน

ก่อตั้งขึ้นที่ไม่เกินสองอิเล็กตรอนตั้งอยู่บนเปลือกแรกในวินาที - ไม่เกินแปดในสาม - ไม่เกิน 18 ในวันที่สี่ - ไม่เกิน 32 กรอกกระสุนที่อยู่ห่างไกลมากขึ้นเราจะ ไม่พิจารณา เป็นที่ทราบกันดีว่าในระดับพลังงานภายนอกอาจไม่เกินแปดอิเล็กตรอนก็เรียกว่า เสร็จสิ้น . เลเยอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่มีจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดเรียกว่า ยังไม่เสร็จ .

จำนวนอิเล็กตรอนที่ระดับพลังงานภายนอกของเปลือกอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมเท่ากับจำนวนของกลุ่มสำหรับองค์ประกอบทางเคมีของกลุ่มย่อยหลัก

ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไม่ได้อยู่ในวงโคจร แต่ตามวงโคจรและไม่มีวิถี

พื้นที่รอบเคอร์เนลที่มีแนวโน้มมากที่สุดที่จะหาสิ่งนี้ อิเล็กตรอนเรียกว่าวงโคจรของอิเล็กตรอนนี้หรือคลาวด์อิเล็กทรอนิกส์

หลักการ Pauli กฎ Gund กฎ clakovsky

หมายเลขตั๋ว 2. โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมตัวเลขควอนตัมชนิดของวงโคจร ขั้นตอนสำหรับการกรอกระดับพลังงานและ Sublevels (พลังงานขั้นต่ำหลักการของ Pauli กฎของ Hund กฎของ clakovsky เสื่อมโทรมวงโคจร) สูตรอิเล็กทรอนิกส์ขององค์ประกอบ สูตรในรูปแบบของเซลล์พลังงาน การประเมินผลขององค์ประกอบสำหรับรัฐหลักและตื่นเต้นของอะตอม

อะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบทางเคมีผู้ให้บริการของอสังหาริมทรัพย์ มันเป็นระบบเคมีไฟฟ้าที่ง่ายที่สุดภายใต้กลศาสตร์ควอนตัม

สำหรับอิเล็กตรอนในอะตอมหลักการของความเป็นคู่เป็นจริง: อิเล็กตรอนเป็นทั้งอนุภาควัสดุมวลขนาดเล็กและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

หลักการความไม่แน่นอนของ Geisenberg: ในแต่ละจุดเฉพาะในเวลานั้นเป็นไปไม่ได้ที่จะกำหนดตำแหน่งของอิเล็กตรอน (x, y, z) พิกัด (หรือแรงกระตุ้น) ที่มีความแม่นยำเดียวกัน

การเคลื่อนไหวของ Electorone ในอะตอมสามารถแสดงเป็นคลาวด์อิเล็กทรอนิกส์

ภูมิภาคของคลาวด์อิเล็กทรอนิกส์ที่อิเล็กตรอนมีมากกว่า 95% ของเวลาถูกเปิดเผยโดยวงโคจรอิเล็กทรอนิกส์ (E.O. ) ขนาดที่ใหญ่กว่าของวงโคจรมีลักษณะพลังงานอิเล็กตรอนสูง วงโคจรขนาดวงโคจรสร้างระดับพลังงานที่ประกอบด้วย Sublevels

เพื่ออธิบายสถานะของอิเล็กตรอนในอะตอมหมายเลขควอนตัม 4 ตัว (n, l, m, s) สามคนแรกสอดคล้องกับเสรีภาพอิเล็กตรอนสามองศาในพื้นที่สามมิติและที่สี่สอดคล้องกับความน่าจะเป็นของการหมุนของอิเล็กตรอนรอบแกนจินตภาพของตัวเอง ตัวเลขควอนตัม:

"N" - หมายเลขควอนตัมหลัก มันเป็นลักษณะระดับพลังงานอิเล็กตรอนในฟิลด์อะตอม (ห่างไกลจากเคอร์เนล) การพึ่งพาการสื่อสารทางคณิตศาสตร์ด้วยนิวเคลียส: E A \u003d -13.6 / N 2 EV, N \u003d 1,2, ... สำหรับองค์ประกอบจริง N \u003d 1, ... , 7. n \u003d จำนวนช่วงเวลา
"L" เป็นเลขควอนตัมโคจร มันเป็นลักษณะประเภทของ Sublevel (รูปแบบของเมฆอิเล็กทรอนิกส์) l \u003d 0,1,2, ... , (n-1) แสดงด้วยตัวอักษร ในกรณีนี้ L \u003d 0 สอดคล้องกับ S, 1-P, 2-D, 3-F, 4-Q, 5-H
"M" - หมายเลขควอนตัมแม่เหล็ก ลักษณะที่ตั้งเชิงพื้นที่ของวงโคจร m \u003d ± 0, ± 1, ± 2, ... , ± l Summa Orbitals บน Supro: E \u003d 2L + 1
"S" - หมุนหมายเลขควอนตัม มันเป็นลักษณะโอกาสในการหมุนอิเล็กตรอนรอบแกนในสองทิศทางตรงกันข้าม s \u003d ± 1/2 "+" - ตามเข็มนาฬิกา "-" - ทวนเข็มนาฬิกา การหมุนรายงานอิเล็กตรอนของช่วงเวลาแม่เหล็กของตัวเองซึ่งเรียกว่าอิเล็กตรอนกลับมา

หลักการของ Pauli (ห้าม): อะตอมที่มีอิเล็กตรอนมากกว่าหนึ่งตัวไม่สามารถเป็นอิเล็กตรอนสองตัวที่มีค่าเดียวกันทั้งหมดสี่หมายเลขควอนตัม หรือดังนั้น: บนวงโคจรเดียวกันอาจมีเพียงสองอิเล็กตรอนและกับสปินที่ตรงกันข้าม

หลักการของพลังงานขั้นต่ำ: การกรอกแบบต่อเนื่องของอิเล็กตรอนในอะตอมจะต้องตอบสนองทั้งที่พลังงานต่ำของอิเล็กตรอนเองและพลังงานขั้นต่ำของอะตอมโดยทั่วไป หรือดังนั้น: พลังงานขั้นต่ำสอดคล้องกับความเสถียรสูงสุด ความผิดพลาดไปตามสมการพลังงานของวงโคจร: nsrikly clekkovsky: ครั้งแรก subcoins เหล่านั้นจะถูกเติมเต็มผลรวมของ n + l ซึ่งมีขนาดเล็กที่สุด ถ้าสำหรับสอง SUPERTONS SUM SUM N + L จะเท่ากันจากนั้นผู้ให้ข้อมูลที่มีขนาดเล็กลงจะเต็มไปก่อน

กฎของภาษาฮินดู: โดยทั่วไป (ไม่ดี) สถานะของอะตอมในผู้สำเร็จการศึกษา NP, ND และ NF มีจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่ได้รับการทดสอบสูงสุดเสมอ (หมุนได้สูงสุด)

Suite P, D และ F ประกอบด้วยการโคจรหลายอย่างพลังงานที่เหมือนกันดังนั้น Sublevels เหล่านี้จึงเรียกว่า "เสื่อมสภาพ": P Sublayer Degenerate สามครั้ง D ห้าครั้งและ F อายุเจ็ดสิบปี สำหรับอิเล็กตรอนของ Sublevels เหล่านี้กฎภาษาฮินดูจะถูกสังเกต

Valence คือความสามารถในการสร้างการเชื่อมต่อทางเคมี

สถานะหลักคือสถานะที่มีพลังงานน้อยที่สุด I.E. อิเล็กตรอนอยู่ใกล้กับเคอร์เนล

รัฐที่ตื่นเต้นคือสถานะที่อิเล็กตรอนทั้งหมดหรือบางส่วนเป็นประกายและอยู่บนยอดที่มีพลังงานมากขึ้นนั่นคือบนเคอร์เนล

Valence สูงสุดจะถูกพบในสถานะที่ตื่นเต้นและเป็นกฎเกิดขึ้นพร้อมกับจำนวนของกลุ่มที่องค์ประกอบอยู่