Предыдущая Следующая
Математически ml
принимает целочисленные значения от -1 до +1, включая
0, т.е. всего (21+1) значений.
Обозначим каждую отдельную атомную орбиталь в пространстве как энергетическую
ячейку ð, тогда число таких ячеек в подуровнях составит:
|
Подуровень
|
Возможные значения
ml
|
Число отдельных энергетических
состояний (орбиталей, ячеек) в подуровне
|
|
s (l=0)
|
0
|
одно
|
|
|
p (l=1)
|
-1, 0, +1
|
три
|
|
|
d (l=2)
|
-2, -1, 0, +1, +2
|
пять
|
|
|
f (l=3)
|
-3, -2, -1, 0,
+1, +2, +3
|
семь
|
|
Например, шарообразная s-орбиталь однозначно направлена в
пространстве. Гантелеобразные орбитали каждого p-подуровня ориентируются
по трем осям координат
4.
Спиновое квантовое число ms характеризует
собственное вращение электрона вокруг своей оси и принимает
всего два значения: +1/2 и – 1/2,
в зависимости от направления вращения в ту или другую
сторону. Согласно принципу Паули, в одной орбитали может расположиться не более
2 электронов с противоположно направленными (антипараллельными)
p- подуровень спинами: .
Такие электроны называются спаренными. Неспаренный электрон схематически изображается одной стрелкой: .
Зная емкость одной орбитали (2 электрона) и число энергетических состояний
в подуровне (ms), можно определить количество
электронов в подуровнях:
|
Подуровень
|
Число орбиталей
|
Число электронов в
подуровне
|
|
S
|
1
|
2
|
|
P
|
3
|
6
|
|
D
|
5
|
10
|
|
F
|
7
|
14
|
Можно записать результат иначе: s2
p6d10f 14.
Эти цифры необходимо хорошо запомнить для правильного написания электронных
формул атома.
Итак, четыре квантовых числа – n, l, ml, ms – полностью определяют состояние
каждого электрона в атоме. Все электроны в атоме с одинаковым значением n составляют энергетический
уровень, с одинаковыми значениями n и l – энергетический
подуровень, с одинаковыми значениями n, l и ml – отдельную атомную орбиталь
(квантовую ячейку). Электроны одной орбитали отличаются спинами.
Учитывая значения всех четырех квантовых чисел, определим максимальное количество
электронов в энергетических уровнях (электронных слоях):
|
Уровень
|
Подуровни
|
Количество электронов
|
|
по подуровням
|
суммарное
|
|
K
|
n=1
|
s
|
s2
|
2
|
|
L
|
n=2
|
s, p
|
s2 p6
|
8
|
|
M
|
n=3
|
s, p, d
|
s2 p6 d10
|
18
|
|
N
|
n=4
|
s, p, d, f
|
s2 p6 d10 f14
|
32
|
|
|
|
|
|
Большие количества электронов (18,32) содержатся только в глубоко лежащих
электронных слоях атомов, внешний электронный слой может содержать от 1 (у водорода
и щелочных металлов) до 8 электронов (инертные газы).
Предыдущая Следующая
|
