Размещение электронов в атомах. Принцип Паули, правило Хунда

Атомно-молекулярное учение. Основные законы: закон сохранения массы, постоянства состава, эквивалентов.

Закон сохранения массы: масса веществ, вступающих в реакцию = массе веществ образующихся в результате реакции. 1878 год Ломоносов. Создал атомно-молекулярное учение Ломоносов. Все вещества состоят из мельчайших частиц. Выделил 2 вида: 1)более мелкие – атомы 2)более крупные – молекулы. Всякое вещество не является чем-то сплошным, а состоит из отдельных частиц. При всех условиях частицы вещества находятся в движении, чем выше t, тем интенсивнее движение частиц. В состав данного частица вещества, обладающая его химическими свойствами – молекула.

Закон постоянства состава: соотношения между массами элементов, входящих в состав данного соединения, постоянны и не зависят от способов получения этого соединения.

Закон эквивалентов: все вещества взаимодействуют друг с другом в количествах пропорциональных их эквивалентов. Эквивалентом элемента называют такое количество вещества, которое соединяется с 1 молем атома водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях.

Валентность элемента – это способность его атомов соединяться с другими атомами в определенных соотношениях.

Строение атома. Электрон и его характеристики (гл.квантовое число, орбитальное, магнитное).

В 1911 году Резерфорд предложил планетарную модель атома, где атом состоит из положительно заряженного ядра, а вокруг вращаются отрицательно заряженные электроны. e вращаются с определенной энергией, которая меняется дискретно (скачками). Допустимые уровни энергии e определяются значением целого числа n (квантовым числом).Главное квантовое число n определяет энергию электрона и размеры электронных облаков. Энергия электронов зависит от расстояния электронов до ядра. Чем ближе к ядру, тем меньше его энергия.

Электрон находится на наиболее удаленном от ядра уровне, обладает максимальной энергией, поэтому при переходе электрона с более удаленного на более близкий уровень выделяются порции энергии (кванты).

l – орбитальное квантовое число.

Согласно квантово механическим расчетам электронные облака отличаются не только размерами, но и формой, различная форма электронных облаков обуславливает изменение энергии электронов в предыдущем одного энергетического уровня, если n=1, то l=0. Таким значением l характер электронного облака, имеющие шаровуюсиметрию. Такие электроны называются s – электронами.

n=2, l=0,1

если l=1, то электроны называются p – электроны

Li 1s22s12p0

n=3, l=0,1,2, электроны называются d - электронами

Электроны, обладающие l=2, называются d – электронами.

Магнитное квантовое число ml – характеризует пространственную ориентацию электронных облаков.

ms – спиновое квантовое число.

Электрон, двигаясь в поле ядра атома, обладает собственным магнитным моментом, т.к. сам электрон вращается вокруг собственной оси.

Спиновое число может принимать значению +1/2 и -1/2.

+ и – связана с направлением его вращения, т.к. спин – это величина векторная, то принято электроны всегда обозначать стрелками.

Размещение электронов в атомах. Принцип Паули, правило Хунда.

Если атом находится не возбужденном состоянии, то его электроны занимают самые низкие по энергиям орбитали.

Принцип Паули (шведский химик). Он вывел в 1925 г принцип запрета – в атоме не может быть 2х электронов, у которых были бы одинаковыми все 4 квантовых числа. Согласно этому принципу на одной орбитали могут находиться только 2 электрона, имеющие 3 одинаковых квантовых числа, но различные спины.

Правило Хунда (Х~В). При заполнении электроном энергетических уровней существует следующая закономерность: на данном уровне электроны стремятся занять энергетический уровень таким образом, чтобы суммарный спин был максимальным.

С 1s22s22p2