Строение атома и периодическая система элементов. Хови А.М. - 34 стр.

   Òàêèì îáðàçîì, â ìíîãîýëåêòðîííûõ àòîìàõ ýíåðãèè ýëåêòðîíîâ, îáëà-
äàþùèõ îäèíàêîâûì çíà÷åíèåì n, íî ðàçíûìè çíà÷åíèÿìè l, ñòàíîâÿòñÿ
ðàçëè÷íûìè ïî ýíåðãèè, ò.å. ýíåðãèÿ ýëåêòðîíîâ â ìíîãîýëåêòðîííûõ àòî-
ìàõ îïðåäåëÿåòñÿ çíà÷åíèÿìè äâóõ êâàíòîâûõ ÷èñåë n è l. ×åì áîëüøå
ýëåêòðîíîâ ñîäåðæèò àòîì, òåì áîëüøå ýíåðãèÿ ýëåêòðîíà ñòàíîâèòñÿ çà-
âèñèìîé îò çíà÷åíèÿ l è â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ âëèÿíèå l íà ýíåðãèþ ýëåêò-
ðîíà ìîæåò îêàçàòüñÿ áîëåå çíà÷èòåëüíûì, ÷åì âëèÿíèå n. Ýòèì ìîæíî
îáúÿñíèòü òîò ôàêò, ÷òî 3d-îðáèòàëè îêàçûâàþòñÿ áîëåå âûñîêèìè ïî ýíåð-
ãèè, ÷åì 4s-îðáèòàëè (ñêàçûâàåòñÿ áîëüøåå âëèÿíèå çíà÷åíèÿ l=3 ïî ñðàâ-
íåíèþ ñ n=4, ò.å. 3d-îðáèòàëè âûøå ïî ýíåðãèè, ÷åì 4s-îðáèòàëè).
    ñâÿçè ñ âûøåèçëîæåííûì, îáû÷íûé ïîðÿäîê çàïîëíåíèÿ îðáèòà-
ëåé ýëåêòðîíàìè ñëåäóþùèé:
   1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<5d=4f<6p<7s<6d=5f
   Îòñþäà ìîæíî âûâåñòè ñëåäóþùóþ çàêîíîìåðíîñòü: óðîâíè ns; (n-
1)d; (n-2)f ñðàâíèòåëüíî ìàëî îòëè÷àþòñÿ ïî ýíåðãèè è âñåãäà èìåþò áîëåå
íèçêóþ ýíåðãèþ, ÷åì óðîâåíü np.
   Íàðóøåíèå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè çàïîëíåíèÿ ýëåêòðîííûõ îáîëî÷åê
îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî âðåìåííûé ïðîïóñê ñîîòâåòñòâóþùèõ îáîëî÷åê îêà-
çûâàåòñÿ ýíåðãåòè÷åñêè áîëåå âûãîäíûì. Ýòî âî ìíîãîì ñâÿçàíî ñ îòòàë-
êèâàíèåì ýëåêòðîíîâ ìåæäó ñîáîé. Òàê, ïîñëåäîâàòåëüíîñòü çàïîëíåíèÿ
3p6-4s2-3d10 (âìåñòî 3p6-3d10-4s2) îáóñëîâëåíà òåì, ÷òî ïîïàäàíèå íîâîãî
ýëåêòðîíà â òðåòèé ñëîé (n=3), ãäå óæå íàõîäèòñÿ âîñåìü ýëåêòðîíîâ (3s23ð6)
ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ îòòàëêèâàíèÿ ýëåêòðîíîâ, è ñëåäóþùèå äâà ýëåê-
òðîíà ïîïàäàþò â ÷åòâåðòûé ñëîé (ïðè n=4). Äàëüíåéøåå âîçðàñòàíèå çà-
ðÿäà ÿäðà ñíîâà äåëàåò ýíåðãåòè÷åñêè âûãîäíûì ïîïàäàíèå ýëåêòðîíîâ â
ðàíåå ïðîïóùåííûé ñëîé (3d), ò.ê. óâåëè÷åíèå ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî âçàè-
ìîäåéñòâèÿ âàëåíòíûõ ýëåêòðîíîâ ñ ÿäðîì êîìïåíñèðóåò âîçìóùàþùåå
âëèÿíèå ýëåêòðîíîâ (èõ âçàèìíîå îòòàëêèâàíèå).
   Âçàèìíîå îòòàëêèâàíèå ýëåêòðîíîâ ïðîÿâëÿåòñÿ îñîáåííî ñèëüíî, êîã-
äà äâà ýëåêòðîíà ñ ïðîòèâîïîëîæíûìè ñïèíàìè íàõîäÿòñÿ â îäíîé îðáè-
òàëè. Ñ ýòèõ ïîçèöèé ìîæíî îáúÿñíèòü ÿâëåíèå “ïðîñêîêà” ýëåêòðîíà íà
áîëåå íèçêèå ýëåêòðîííûå îáîëî÷êè ó õðîìà, íèîáèÿ è äðóãèõ ýëåìåíòîâ.
   Ïîêàçàííàÿ âûøå ïîñëåäîâàòåëüíîñòü çàïîëíåíèÿ îðáèòàëåé ýëåêòðî-
íàìè îòðàæåíà â òàáëèöå 3, ãäå ïðèâåäåíû ýëåêòðîííûå êîíôèãóðàöèè
ýëåìåíòîâ ñ àòîìíûìè íîìåðàìè îò 1 äî 20. Ïðèâåäåííûå ñõåìû ïðèìåð-
íî ñïðàâåäëèâû òîëüêî äëÿ ïåðâûõ äâàäöàòè ýëåìåíòîâ, òàê êàê ýíåðãåòè-
÷åñêîå ðàñïîëîæåíèå îðáèòàëåé çàìåòíî ìåíÿåòñÿ ñ ðîñòîì ïîðÿäêîâîãî
íîìåðà ýëåìåíòà. Ýòî ïîêàçàíî íà ðèñ.31, ãäå ïî îñè àáñöèññ îòëîæåí â

34