Схема подразделения энергетических уровней на подуровни

 

 

Электронные формулы – показывают распределение электронов по энергетическим уровням и подуровням.

число впереди формулы– номер уровня;

буква– подуровень (тип орбитали);

индекс справа вверху– число электронов на подуровне.

 

5.3.Основные положения строения электронных оболочек атома

Принцип Паули
В каждой орбитали может находиться не более 2-х электронов. В атоме не может быть двух электронов, обладающих одинаковыми свойствами. Поскольку свойства электронов характеризуются квантовыми числами, принцип Паули часто формулируется так: В атоме не может быть двух электронов, у которых все четыре квантовых числа были бы одинаковы.	Если в орбитали 1 электрон – это неспаренный электрон. Если в орбитали 2 электрона, то это спаренные электроны.

 

Правило Гунда
Порядок заполнения электронами подуровней формулируется правилом Гунда: в подуровнях p-, d- и f-орбитали сначало заполняются одиночными, неспаренными электронами и лишь потом происходит их заполнение вторыми электронами, т.е. спаривание. Иными словами, при заполнении электронами подуровня суммарное спиновое число подуровня должно быть максимальным.	Например, состояние (I) имеет суммарное спиновое число Sms = +1/2–1/2+1/2=+1/2, а состояние (II) того же подуровня с тем же числом электронов имеет Sms = +1/2+1/2+1/2=+3/2. Второму состоянию отвечает большее суммарное спиновое число, и это состояние предпочтительнее первого. p p I II

 

Правило Клечковского
Сначала заполняются те подуровни, для которых сумма значений квантовых чисел n и является наименьшей.	Энергия электрона в основном определяется главным квантовым числом n и побочным квантовым числом .

 

Принцип наименьшей энергии
При заполнении электронами уровней и подуровней последовательность размещения электронов в атоме должна отвечать как наименьшей энергии электрона, так и наименьшей энергии атома в целом. Электрон не занимает вышележащий уровень, если в нижележащем уровне есть места, располагаясь на которых, он будет обладать меньшей энергией.	Принцип наименьшей энергии справедлив только для основных состояний атомов. В возбужденных состояниях электроны могут находиться на любых орбиталях атомов, если при этом не нарушается принцип Паули.

 

Максимальное число электронов: – на орбитали (определенные n, ,) – 2 подуровень s p d f максимальное число электронов 2 6 10 14 – на подуровне(определенные n и ) – 2 (2 +1) – на уровне – 2n2

 

«Проскок» электрона: формула ₂₄Cr 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁴ 4s² не соответствует действительности, т.к. второй электрон с внешнего уровня «перескочил» на d-подуровень второго снаружи уровня → ₂₄Cr 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s¹.

«Проскок» электрона характерен на d-орбитали, так как более устойчивыми состояниями являются размещение 5-ти или 10-ти электронов. То же у f-орбитали – 7 или 10 электронов.