Мы не можем однозначно предсказать результат эксперимента. Это следствие корпускулярно-волнового дуализма. Кроме того, всякое измерение - это взаимодействие объекта и прибора. Это воздействие нарушает реальное состояние объектов и таким образом показатели прибора имеют погрешности. Мы не можем так же обеспечить бесконечно малые взаимодействия (нельзя взять десятую часть фотона). Явления и наблюдения неотделимы друг от друга. Все измерения создает новое состояние.
У электрона есть свойства, которые не зависят от способа наблюдения (масса, заряд, механический и магнитный моменты).
При описании атома:
.e
+
Электрон подобен току, ток создает магнитное поле, магнитное поле создает орбитальный момент. Электрон обладает собственный магнитный момент.
Современные физики считают, что эти моменты врожденные.
Состояние электрона в атоме описывают четырьмя квантовыми числами:
n – главное квантовое число.
l – орбитальное квантовое число (азимутальное).
m – магнитное квантовое число.
|
|
s – спиновое квантовое число.
Соответствие периодического закона квантовой механике (Лекция 6)
Главное квантовое число характеризует энергию электрона. Показывает номер энергетического уровня и период. Обозначается символом «n» и принимает значения от 1 до бесконечности.
Орбитальное квантовое число характеризует форму обитали. Обозначается символом «l» и принимает значения от 0 до n-1. Электрон на первом энергетическом уровне в атоме характеризуется n=1 l=0. Цифровые значения l заменены на буквенные. Соответственно 0-s, 1-p, 2-d, 3-f, 4-g, 5-h и так далее.
Магнитное квантовое число характеризует расположение обитали в пространстве. Обозначается символом «m» и принимает значения от –l,...0…+l. Например, самый внешний электрон атома алюминия характеризуется следующими квантами числами: n=3 l=1 m=-1 или m=0 или m=+1. Соответственно, орбиталь располагается в пространстве по осям х, у, z.
Спиновое квантовое число характеризует направление движения электрона в атоме по орбитали. Обозначается символом «s» и принимает значения ±1/2.
Таблица №1
n | l | m | Тип орбитали |
n=1 | l=0 | m=0 | 1s |
n=2 | l=0 l=1 | m=0 m=-1, 0, 1 | 2s 2px, 2py, 2pz. |
n=3 | l=0 l=1 l=2 | m=0 m=-1, 0, 1 m=±2, ±1, 0 | 3s 3px, 3py, 3pz. |
n=4 | l=0 l=1 l=2 l=3 | m=0 m=-1, 0, 1 m=±2, ±1, 0 m=±3, ±2, ±1, 0 | 4s 4px, 4py, 4pz. 4f (7 орбиталей) |
и так далее
(Чежина Н.В.)
Принцип заполнения атомных орбиталей:
1) Принцип минимума энергии. Электроны стремятся, прежде всего, занять ближние к ядру орбитали с наименьшей энергией.
2) Принцип Паули. В атоме не может быть двух электронов характеризующихся одним и тем же набором квантовых чисел. На одной орбитали могут находиться только два электрона.
|
|
3) Правило Хунда. На одной орбитали электроны располагаются так, чтобы их суммарный спин был максимальным.
4) Правило Клячковского. Заполнение орбитали идет не по возрастанию n, а по возрастанию n+l. А при одинаковой сумме n+l сначала заполняются орбитали с меньшим n.
В периоде потенциал ионизации растет. 3-d переходные элементы проявляют различную валентность и степень окисления. (Повторить порядок заполнения оболочек атомов химических элементов в периодической системе Д.И Менделеева).