3. Строение атома по модели Бора. Постулаты:
1. Электрон, находясь на круговой орбите, не поглащает и не излучает, а следовательно, он може оставаться на орбите сколь угодно долго.
Орбита, ближняя к ядру является более устойчивой. Состояние электрона на такой орбите называется основным.
2. Поглощение или выделение энергии происходит, когда электрон переходит с одной орбиты на другую.
Н. Бор в 1913 году предложил модель атома, в которой электроны-частицы вращаются вокруг ядра атома примерно так же, как планеты обращаются вокруг Солнца. Бор предположил, что электроны в атоме могут устойчиво существовать только на орбитах, удаленных от ядра на строго определенные расстояния. Эти орбиты он назвал стационарными. Вне стационарных орбит электрон существовать не может. Электронные орбиты в модели Бора обозначаются целыми числами 1, 2, 3, … n, начиная от ближайшей к ядру. В дальнейшем мы будем называть такие орбиты уровнями. Для описания электронного строения атома водорода достаточно одних только уровней. Но в более сложных атомах, как выяснилось, уровни состоят из близких по энергии подуровней. Например, 2-й уровень состоит из двух подуровней (2s и 2p). Третий уровень состоит из 3-х подуровней (3s, 3p и 3d) и т.д. В электронной оболочке любого атома ровно столько электронов, сколько протонов в его ядре, поэтому атом в целом электронейтрален. Электроны в атоме заселяют ближайшие к ядру уровни и подуровни, потому что в этом случае их энергия меньше, чем если бы они заселяли более удаленные уровни. На каждом уровне и подуровне может помещаться только определенное количество электронов. В каждой "комнате"-орбитали могут "жить" один или два электрона. Запрещение электронам находиться более чем по двое на одной орбитали называют запретом Паули - по имени ученого, который выяснил эту важную особенность строения атома. Каждый электрон в атоме имеет свой "адрес", который записывается набором четырех чисел, называемых "квантовыми".
|
|
Атомная орбиталь – область пространства в которой вероятность обнаружения электрона максимальна. Она может быть охарактеризована с помощью набора квантовых чисел, определяющих ее энергию, форму и пространственное расположение,
n – главное квантовое число
l - орбитальное квантовое число, l=0, s- орбиталь, l =1 p -орбиталь…
m¹- магнитное квантовое число
mˢ - спиновое квантовое число
4.Строение электронных оболочек атомов. Атомные орбитали. Квантовые числа.
Электронная оболочка атома — область пространства вероятного местонахождения электронов, характеризующихся одинаковым значением главного квантового числа n и, как следствие, располагающихся на близких энергетических уровнях. Каждая электронная оболочка может иметь определенное максимальное число электронов.
|
|
Электроны различаются своей энергией, чем дальше от ядра расположены электроны тем большим запасом энергии они обладают. Всегда в атоме имеются электроны С близкими значениями энергии, которые и образуют электронные слои в оболочке атома.
Число электронных слоёв равно номеру периода в периодической системе. Максимальное число электронов на слое можно найти с помощью формулы N=2n2,где N -число электронов на слое, n -номер слоя. Произведя простые рассчёты, выясним что на первом электронном слое будет 2 электрона, на втором-8, третьем-18, четвёртом-32. Но на внешнем электронном слое не может быть более 8 электронов, а для первого слоя не более 2. Это небходимо учитывать при распределении электронов по энергетическим слоям. Элементы подразделяются на s-, p-, d-, f-элементы. Какой подуровень заполняется последним, к такой группе и относится данный элемент. При заполнении ячеек электроны обозначаются стрелками (одна стрелка направлена вверх, другая вниз, это связано с тем, что электроны вращаются вокруг своей оси-один по часовой, другой-против часовой стрелки), причём в одной ячейке могут находиться не более двух электронов.
Порядок заполнения ячеек: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p
Электронные оболочки обозначаются буквами K, L, M, N, O, P, Q или цифрами от 1 до 7. Подуровни оболочек обозначаются буквами s, p, d, f, g, h, i или цифрами от 0 до 6. Электроны внешних оболочек обладают большей энергией, и, по сравнению с электронами внутренних оболочек, находятся дальше от ядра.Данное количество вычисляется по формуле:
S | p | d | f | g | Итого | |
K | ||||||
L | ||||||
M | ||||||
N | ||||||
O |
.
Атомная орбиталь — одноэлектронная волновая функция в сферически симметричном электрическом поле атомного ядра, задающаяся главным n, орбитальным l и магнитным m квантовыми числами.
Название «орбиталь» (а не орбита) отражает геометрическое представление о стационарных состояниях электрона в атоме; Совокупность атомных орбиталей с одинаковым значением главного квантового числа n составляют одну электронную оболочку.
Атомная орбиталь – область пространства в которой вероятность обнаружения электрона максимальна. Она может быть охарактеризована с помощью набора квантовых чисел, определяющих ее энергию, форму и пространственное расположение,
n – главное квантовое число
l - орбитальное квантовое число, l=0, s- орбиталь, l =1 p -орбиталь…
m¹- магнитное квантовое число
mˢ - спиновое квантовое число
Ква́нтовое число́ - численное значение какой-либо квантованной переменной микроскопического объекта (элементарной частицы, ядра, атома и т. д.), характеризующее состояние частицы.
Некоторые квантовые числа связаны с движением в пространстве и характеризуют пространственное распределение волновой функции частицы. Это, например, радиальное (главное) (nr), орбитальное (l) и магнитное (m) квантовые числа электрона в атоме, которые определяются как число узлов радиальной волновой функции, значение орбитального углового момента и его проекция на заданную ось, соответственно.