ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
112
Орбитальное (побочное, азимутальное) квантовое число
l – цельное, неотрицательное, задает момент импульса электрона в
атоме и, форму электронного облака. Разрешенные значения 0 ≤ l ≤ n-1.
Магнитное квантовое число m (m
l
) – целое, определяет
ориентацию момента импульса электрона, связано с вращением
электрона вокруг ядра и магнитными свойствами электрона.
Разрешенные значения - l
≤
m
≤
l; m пробегает 2l+1 значений (1 для l=3,
3 для l=1, 5 для l=2 и т.д.).
Наличие трех квантовых чисел связано с трехмерностью
пространства, но электрон обладает свойством, не имеющим аналога
для микрочастиц – спином. Спин связывают с вращением электрона
вокруг своей оси, он не связан с его движением в трехмерном
пространстве, принимает значение (±
h
), где
π
2/h
=
h , h – постоянная
Планка; спиновое квантовое число m
s
равно –1/2 или +1/2. спин не
может быть уничтожен, не бывает электрона без спина.
И так, состояния электрона в атоме являются дискретными
(счетными), каждое описывается своей волновой функцией,
определяемой набором четырех квантовых чисел (n, l, m, m
s
), что
обозначают Ψ (n, l, m, m
s
) например, Ψ (1, 0, 0, 1/2) − Ψ-функция для
n = 1, l = 0, m = 0, m
s
= 1/2. Изменение любого квантового числа, кроме
спинового, приводит к изменению конкретного математического
выражения для Ψ − функции. В химии обычно пользуются не понятием
«волновая функция», а понятием «атомная орбиталь» (АО).
Состояние электрона в атоме без учета спина получило название
атомная орбиталь (АО), т.е. АО однозначно задается значениями трех
квантовых чисел (n, l, m). Важно усвоить, что электрон обязательно
находится в некотором состоянии, иначе – занимает некоторую
атомную орбиталь и не может быть в каких-либо иных состояниях,
кроме описываемых наборами (n, l, m). Образно говоря, электрон в
атоме обязательно «живет» на АО, он может в принципе переходить с
одной АО на другую, но никогда не может оказаться «между»
орбиталями. Атомная орбиталь, т.е. конкретные значения (n, l, m),
задает значения энергии, импульса и других свойств электрона (по сути,
АО и Ψ − функция − синонимы).
Для АО с разными l в химии приняты следующие обозначения:
Из соотношений между n, l,и m следует, что значению n = 1
соответствует одна АО (1, 0, 0) − Ψ
100
или 1s; для n = 2 существуют
четыре АО: одна 2s − орбиталь (2, 0, 0) и три 2р − орбитали (2, 1,−1), (2,
1, 0), (2, 1, 1). Для n = 3 имеется 9 различных АО и т. д. Таким образом,
существует n
2
орбиталей для соответствующего n.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- …
- следующая ›
- последняя »
