Строение атома и периодическая система элементов. Хови А.М. - 30 стр.

íîé. È çäåñü ýëåêòðîí ñ îäèíàêîâûì çíà÷åíèåì n îáðàçóåò ýëåêòðîííûé
ñëîé (îáîëî÷êó), îáîçíà÷àåìûé â çàâèñèìîñòè îò âåëè÷èíû n áîëüøèìè
áóêâàìè ëàòèíñêîãî àëôàâèòà, íà÷èíàÿ ñ Ê (n=1).
   Íà ðèñ.27 èçîáðàæåíû ãðàôèêè ðàäèàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ýëåêòðîí-
íîé ïëîòíîñòè äëÿ îñíîâíûõ ñîñòîÿíèé èîíîâ Li+, Na+, K+. Ìàêñèìóìû
íà êðèâûõ îòâå÷àþò Ê-, L- è Ì- îáîëî÷êàì.
   Ïî ìåðå óâåëè÷åíèÿ çàðÿäà ÿäðà êàæäàÿ îáîëî÷êà ñäâèãàåòñÿ áëè-
æå ê ÿäðó è â ðåçóëüòàòå âíåøíèé ðàçìåð àòîìà (èîíà) óìåíüøàåòñÿ.
    Ïðè ðàñïðåäåëåíèè ýëåêòðîíîâ ïî îðáèòàëÿì ìíîãîýëåêòðîííûõ àòî-
ìîâ ñëåäóåò ó÷èòûâàòü ïðèíöèï íàèìåíüøåé ýíåðãèè (ýëåêòðîíû âíà÷à-
ëå çàñåëÿþò ýíåðãåòè÷åñêè áîëåå íèçêèå îðáèòàëè), à òàêæå ïðèíöèï
Ïàóëè, êîòîðûé îãðàíè÷èâàåò ÷èñëî ýëåêòðîíîâ íà äàííîé îáîëî÷êå.
   Ïîðÿäîê çàïîëíåíèÿ îðáèòàëåé ýëåêòðîíàìè îáû÷íî ðàññìàòðèâàþò
ñ ïîìîùüþ òàê íàçûâàåìûõ êâàíòîâûõ ÿ÷ååê, óñëîâíî èçîáðàæàåìûõ â
âèäå êâàäðàòèêîâ. Êàæäàÿ ÿ÷åéêà ñîîòâåòñòâóåò îïðåäåëåííîìó íàáîðó
òðåõ êâàíòîâûõ ÷èñåë: n, l è ml .
   s-Îðáèòàëÿì äëÿ êàæäîãî äàííîãî ñëîÿ ñîîòâåòñòâóåò îäíà ÿ÷åéêà, òàê
êàê ïðè l=0, ml=0, ò.å. îíî ïðèíèìàåò åäèíñòâåííîå çíà÷åíèå.
   ð-Îðáèòàëè (l=1) èìåþò òðè çíà÷åíèÿ ìàãíèòíîãî êâàíòîâîãî ÷èñëà
(ml=+1,0,-1) è èì ñîîòâåòñòâóþò òðè êâàíòîâûå ÿ÷åéêè (òðè îðáèòàëè
íàïðàâëåíû âäîëü òðåõ êîîðäèíàò: x,y è z).
    ñîîòâåòñòâèè ñ ïÿòüþ çíà÷åíèÿìè ml ïðè l=2, d-îðáèòàëè èìåþò
ïÿòü êâàíòîâûõ ÿ÷ååê (ml=+2,+1,0,-1,-2).
   Íàêîíåö, f-îðáèòàëè (l=3) äîëæíû èìåòü ñåìü êâàíòîâûõ ÿ÷ååê
(ml= +3,+2,+1,0,-1,-2,-3).
   Ïî ïðèíöèïó Ïàóëè â îäíîé ÿ÷åéêå íå ìîæåò áûòü áîëüøå äâóõ
ýëåêòðîíîâ, ò.ê. äëÿ äàííîé ÿ÷åéêè òðè êâàíòîâûõ ÷èñëà îäèíàêîâû,
à ÷åòâåðòîå äîëæíî áûòü ðàçëè÷íûì ó äâóõ ýëåêòðîíîâ, çàñåëÿþ-
ùèõ äàííóþ ÿ÷åéêó. Íàïðèìåð, 1s-îðáèòàëè ñîîòâåòñòâóþò òðè êâàí-    S
òîâûõ ÷èñëà: n=1, l=0 è m l=0. Ýòî èçîáðàæàåòñÿ â âèäå ÿ÷åéêè:         ,
êîòîðóþ ìîãóò çàñåëèòü äâà ýëåêòðîíà ñ ðàçëè÷íûìè çíà÷åíèÿìè
ñïèíîâûõ êâàíòîâûõ ÷èñåë (+1/2 è – 1/2). Ñïèíû òàêèõ ýëåêòðîíîâ
íàçûâàþò àíòèïàðàëëåëüíûìè.
   Ïðèíöèï Ïàóëè, îäíà èç ôîðìóëèðîâîê êîòîðîãî çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî
â êâàíòîâîé ñèñòåìå íå ìîæåò áûòü äâóõ ýëåêòðîíîâ ñ îäèíàêîâûì íàáîðîì
âñåõ ÷åòûðåõ êâàíòîâûõ ÷èñåë, ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòü ìàêñèìàëüíîå ÷èñëî
ýëåêòðîíîâ êàê íà êàæäîé îðáèòàëè, òàê â ýëåêòðîííîé îáîëî÷êå â öåëîì.


30