Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Топ:
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Дисциплины:
2017-10-21 | 267 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Строение атома (продолжение)
Состояние электрона в атоме: квантовые числа.
В современной модели атома состояние в нем электрона определяется четырьмя параметрами – квантовыми числами.
n – главное квантовое число,
l – орбитальное квантовое число,
ml – магнитное квантовое число,
ms – спинное квантовое число.
n – соответствует энергетическому уровню (или периоду ПСХЭ).
Главное квантовое число n характеризует энергию и размеры орбитали и электронного облака, принимает значения целых чисел – от 1 до бесконечности (n = 1, 2, 3, 4, 5, 6…). Орбитали, имеющие одинаковые значения n, близки между собой по энергии и по размерам, они образуют один энергетический уровень.
l – соответствует энергетическому подуровню: l = n – 1.
Если n = 1, | то l = 0 | 0 – это s -подуровень |
Если n = 2, | то l = 0 l = 1 | 0 – это s -подуровень 1 – это p -подуровень |
Если n = 3, | то l = 0 l = 1 l = 2 | 0 – это s -подуровень 1 – это p -подуровень 2 – это d -подуровень |
Если n = 4, | то l = 0 l = 1 l = 2 l = 3 | 0 – это s -подуровень 1 – это p -подуровень 2 – это d -подуровень 3 – это f -подуровень |
Побочное (орбитальное) квантовое число l характеризует формы орбиталей и облаков, принимает значения целых чисел от 0 до n – 1.
ml – соответствует положению электронной орбитали в пространстве на энергетическом подуровне и принимает значения «-», «0», «+».
0 (на s -подуровне) | 0 (1 положение в пространстве) |
1 (на p -подуровне) | -1,0,+1 (3 положения в пространстве) |
2 (на d -подуровне) | -2,-1,0,+1,+2 (5 положений в пространстве) |
3 (на f -подуровне) | -3,-2,-1,0,+1,+2,+3 (7 положений в пространстве) |
Магнитное квантовое число ml характеризует ориентацию орбиталей (электронных облаков) в пространстве и принимает значения целых чисел от – l через 0 до + l. Число значений ml определяет число орбиталей на подуровне.
|
ms – соответствует спину (вращение электрона вокруг своей оси по часовой или против часовой стрелки) и обозначается: +1/2 и -1/2.
Спиновое квантовое число ms, спин (от англ. spin – кружение, вращение) – характеризует вращение электрона вокруг своей оси и принимает только два значения: +1/2 и -1/2. Электрон со спином +1/2 – это первичный на орбитале электрон, условно изображают так:
↑ |
; со спином -1/2 – это повторный на орбитале электрон, условно изображают так:
↑↓ |
.
Помните: Квантовыми числами описывается только последним поставленный электрон.
l 0 1 2 3
s p d f
n 4 | -1 | +1 | -2 | -1 | +1 | +2 | -3 | -2 | -1 | +1 | +2 | +3 |
ml
↑ | или | ↑↓ | ||||||
ms | +1/2 | -1/2 | ||||||
↑ | ↑ | ↑ | или | ↑↓ | ↑ | ↑ | ||
Примеры:
По электронной формуле и энергетическим ячейкам | По квантовым числам | |||||||||||||||||||||||||||||||
12Mg 1s22s22p63 s2
3 s2 3p0 3d0
2s2 2p6
1s2
|
12Mg 3 n l 0 ml 0 ms -1/2
3 n l 0
3 s2 3p0 3d0
ml 0 ms -1/2 | |||||||||||||||||||||||||||||||
14Si 1s22s22p63s23 p2
3 s2 3p2 3d0
2s2 2p6
1s2
| 14Si 3 n l 1 ml 0 ms +1/2
3 n l 1
3 s2 3p2 3d0
ml 0 ms +1/2 |
Различные состояния электронов в атоме неравноценны, и электронные орбитали заполняются электронами строго определенным образом, подчиняясь следующим основным закономерностям:
Принцип Паули.
В атоме не может быть двух электронов с одинаковыми значениями всех четырех квантовых чисел.
Поэтому на каждой орбитали может находиться не более двух электронов (у которых главное, орбитальное и магнитное квантовые числа одинаковы), но обязательно с противоположными спинами. Используя этот принцип, можно подсчитать максимальное число электронных состояний N, соответствующих различным значениям главного квантового числа п: N = 2п2.
|
3. Правило Гунда (или Хунда).
Электроны располагаются на одинаковых орбиталях таким образом, чтобы суммарное спиновое число их было максимальным.
Таким образом, наиболее устойчивому состоянию атома соответствует максимально возможное число неспаренных электронов с одинаковыми спинами. Например, на р -подуровне 3 электрона будут занимать орбитали так
↑ | ↑ | ↑ | , но не так | ↑↓ | ↑ | и не так | ↑ | ↓ | ↑ |
(+1/2)+(-1/2)+(+1/2)= (+1/2)+(-1/2)+(+1/2)= (+1/2)+(-1/2)+(+1/2)=
=(+3/2) =(+1/2) = (+1/2)
В этой записи каждая электронная орбиталь обозначена клеткой (квантовой ячейкой), а электрон — стрелкой, направление которой соответствует направлению спина.
Структура ПСХЭ Д. И. Менделеева
3Li 1s2 2s1
4Be 1s2 2s2
5B 1s2 2s2 2p1
6C 1s2 2s2 2p2
7N 1s2 2s2 2p3
Периоды ПСХЭ – это отдельные горизонтальные ряды, объединяющие элементы, у которых одинаковое число внутренних энергетических уровней, но разное число электронов на внешнем энергетическом уровне.
1H 1s1
3Li 1s2 2s1
11Na 1s2 2s2 2p6 3s1
19K 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
37Rb 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1
Группы ПСХЭ –это отдельные вертикальные столбцы, объединяющие элементы, у которых разное число внутренних энергетических уровней, но одинаковое число электронов на внешнем энергетическом уровне.
Внешний энергетический уровень образуется только s- или s-и p- подуровнями.
Номер периода соответствует номеру энергетического уровня (по s- и p- подуровням).
Число электронов на внешнем энергетическом уровне для элементов s- и p- подуровней соответствует номеру группы.
Количество электронов на внешнем уровне элементов у d- и f- подуровней равно от 0 до 2 электронов (смотри ПСХЭ).
Элементы
МеталлыАмфотерные элементыНеметаллы
(порядковый номер (порядковый номер (порядковый номер
- не обозначен) - обозначен полукругом) - обозначен квадратом)
Местоположение химического элемента в ПСХЭ обуславливает свойства этих элементов, и, наоборот, свойства элементов обуславливают их местоположение в ПСХЭ.
Металлы свои электроны внешнего энергетического уровня в соединениях всегда отдают. Неметаллы свои электроны внешнего уровня могут и отдавать, и принимать электроны у атомов других химических элементов (с их внешнего энергетического уровня).
|
d-элементы и f-элементы: все металлы;
s-элементы: кроме H и He, металлы;
p-элементы – по «правилу треугольника»: если провести в таблице Периодической системы диагональот B до At, то – «правый верхний треугольник и сама диагональная линия» это неметаллы, а «левый нижний треугольник» – это металлы.
B C N O F Ne
Cl Ar
Br Kr
I Xe
At Rn
Описание Na.
1. 3 период (малый), I группа, главная подгруппа, подгруппа Щелочных металлов. Порядковый номер 11. Аr = 23.
2. 1123Na (11p+; 12n0) 11e-
3. 1123Na 1s2 2s2 2p6 3s1
s2
↑↓ |
s2 p6
2 | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ |
s1 p0 d0
↑ |
*
* n 3 l 0 ml 0 ms +1/2
11Na0
2 8 1
это s-элемент, на внешнем энергетическом уровне 1 электрон.
4. Na0 – 1e- Na+ катион натрия, восстановитель, окисляется
5. Na – типичный металлический элемент, щелочной металл, проявляет восстановительные свойства.
Описание As.
1. Положение в ПСХЭ 4 период (большой), V группа, главная подгруппа, подгруппа азота. Порядковый номер 33. Аr = 75.
2. Состав атома 3375As (33p+; 42n0) 33e-
3. Строение атома 3375As 1s2 2s2 2p6 3s13p64s23d104p3
s2
↑↓ |
s2 p6
2 | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ |
s2 p6 d10
↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ |
s2 p3 d0 f0
↑↓ | ↑ | ↑ | ↑ |
*
* n 4 l 1 ml +1 ms +1/2
33aAs0
2 8 18 5
это p-элемент, на внешнем энергетическом уровне 5 электронов.
4. Свойства As0 + 3e- à As-3 анион мышьяка, окислитель, восстанавливается
As0 – 3e- à As+3 катион мышьяка, восстановитель, окисляется
As0 – 5e- à As+5 катион мышьяка, восстановитель, окисляется
5. Вывод As – неметаллический элемент, проявляет и окислительные, и восстановительные свойства.
Описание Ga.
|
s2
↑↓ |
s2 p6
2 | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ |
s2 p6 d10
↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ |
s2 p1 d0 f0
↑↓ | ↑ |
*
* n 4 l 1 ml -1 ms +1/2
31Ga0
2 8 18 3
это p-элемент, на внешнем энергетическом уровне 3 электрона.
Вопросы: (для контроля знаний)
Список используемых источников:
Строение атома (продолжение)
|
|
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!