Расположение электронов по энергетическим уровням

Электроны в атомах обладают различным запасом энергии, которую они поглощают или излучают определенными порциями - так называемыми квантами.

КВАНТ – [от немецкого Quant и латинского quantum – сколько] минимальное количество на которое может изменяться действие, энергия, количество движения...

При движении электрон может находиться на различных расстояниях от ядра, т.е. не имеет траектории движения. Вероятность пребывания электрона у самого ядра равна нулю.

Быстро движущийся электрон может находиться в любой части пространства, окружающего ядро; различные положения его рассматриваются как электронное облако с определенной плотностью отрицательного заряда. Наиболее вероятно нахождение движущегося электрона на расстоянии 0,53 ^. 10^-10 м от ядра. Чем прочнее связан электрон с ядром, тем более плотным по распределению заряда и меньшим по размерам должно быть электронное облако. Пространство вокруг ядра, в котором наиболее вероятно нахождение электрона, называется орбиталью. В нем заключено 90 % электронного облака, это означает, что около 90 % времени электрон находится в этой части пространства.

Орбитали атома имеют разные размеры. Электроны, движущиеся в орбиталях меньшего размера, сильнее притягиваются ядром, чем электроны, движущиеся в орбиталях большего размера.

Электроны, которые движутся в орбиталях близкого размера образуют электронные слои, которые так же называют энергетическими уровнями. Энергетические уровни нумеруют, начиная от ядра; иногда их обозначают буквами:

Начиная со второго, энергетические уровни подразделяются на подуровни (подслои), которые отличаются друг от друга энергией связи с ядром. Подуровни в свою очередь состоят из орбиталей. Подуровни принято обозначать латинскими буквами: s, p, d, f.

В каждой орбитали может находиться не более 2-х электронов - принцип Паули.

Если в орбитале находится один электрон, то он называется не спаренным, если 2 – то это спаренные электроны.

Орбитали данного подуровня заполняются сначала по одному, а затем по второму:

У атомов главных подгрупп I и II групп периодической системы заполняется электронами s-подуровень внешнего уровня (это s-элементы). Валентные электроны у s-элементов находятся на внешнем уровне s-подуровня, максимальное число их равно № группы.

У атомов элементов III-VIII групп периодической системы заполняется электронами р-подуровень внешнего уровня (это р-элементы). Валентные электроны у р-элементов находятся на внешнем s- и p-подуровнях максимальное число их равно № группы [исключение – гелий, т.к. в s- и p-подуровнях максимально возможно только 8 электронов (2s²2p⁶) - в периодической системе 8 главных подгрупп].

У атомов элементов побочных подгрупп III-VIII групп периодической системы заполняется электронами d-подуровень предвнешнего уровня (это d-элементы). Валентные электроны у d-элементов находятся на внешнем s- и предвнешнем d-подуровнях максимальное число их равно № группы. Т.к. в d-подуровне максимально возможно 10 электронов, то в периодической системе только 10 побочных подгрупп.

Заполнение d-подуровня отстает на 1 от № периода периодической системы элементов (т. е. у элементов 4-го периода заполняется 3d-подуровень).

Последовательность заполнения энергетических уровней и подуровней:

ковалентная - это химическая связь, возникающая в результате образования общих электронных пар между ядрами взаимодействующих атомов.

ГИБРИДИЗАЦИЯ - это явление взаимодействия между собой молекулярных орбиталей, близких по энергии и имеющих общие элементы симметрии, с образованием гибридных орбиталей с более низкой энергией.

Чем полнее в пространстве перекрываются друг с другом электронные облака, участвующие в химической связи, тем меньшим запасом энергии обладают электроны, находящиеся в области перекрывания и осуществляющие связь, и тем прочнее химическая связь между этими атомами

Иногда связь между атомами прочнее, чем этого можно было ожидать на основании расчета. Предполагается, что атомная орбиталь принимает форму, позволяющую ей более полно перекрываться с орбиталью соседнего атома. Изменить свою форму атомная орбиталь может, лишь комбинируясь с другими атомными орбиталями иной симметрии этого же атома. В результате комбинации различных орбиталей (s, p, d) возникают новые атомные орбитали промежуточной формы, которые называются гибридными.

Перестройка различных атомных орбиталей в новые орбитали, усредненные по форме называется гибридизацией.

Число атомных орбиталей, несмотря на их видоизменение сохраняется.

Фролов В. В. Химия: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1986. - 543 с., ил.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: