Elementin kvant sayını necə təyin etmək olar. Atomların elektron quruluşu

- bütöv və ya kəsr ədədlər, kvant sistemini xarakterizə edən fiziki kəmiyyətlərin mümkün dəyərlərini təyin edən (molekul, atom, atom nüvəsi, elementar hissəcik). Kvant ədədləri mikrosistemi xarakterizə edən fiziki kəmiyyətlərin diskretliyini (kvantlaşdırılmasını) əks etdirir. Mikrosistemi hərtərəfli təsvir edən kvant ədədləri toplusu tam adlanır. Beləliklə, hidrogen atomunda elektronun vəziyyəti dörd kvant nömrəsi ilə müəyyən edilir: əsas kvant nömrəsi n elektronun E n enerjisini təyin edən (1, 2, 3, ... qiymətlərini ala bilər) (E n = -13,6/n 2 eV); orbital kvant nömrəsi l= 0, 1, 2, …, n – 1, dəyəri müəyyən edir L elektron impulsunun orbital bucaq momentumu (L = ћ[ l(l+ 1)] 1/2); maqnit kvant sayı m< ±l, orbital impuls vektorunun istiqamətini təyin edən; və elektron spin vektorunun istiqamətini təyin edən kvant sayı m s = ± 1/2.

Əsas kvant ədədləri

Verilmiş sistem üçün qorunan (zamanla dəyişməz) fiziki kəmiyyətlərin mövcudluğu bu sistemin simmetriya xassələri ilə sıx bağlıdır. Beləliklə, təcrid olunmuş sistem ixtiyari fırlanmalar zamanı dəyişməzsə, o zaman orbital bucaq impulsunu saxlayır. Bu, elektronun nüvənin sferik simmetrik Kulon potensialında hərəkət etdiyi və buna görə də sabit kvant nömrəsi ilə xarakterizə olunan hidrogen atomuna aiddir. l. Xarici narahatlıq sistemin simmetriyasını poza bilər ki, bu da kvant ədədlərinin dəyişməsinə səbəb olur. Bir hidrogen atomu tərəfindən udulmuş bir foton, bir elektronu kvant ədədlərinin fərqli dəyərləri ilə başqa bir orbitə "ata bilər".
Mikrosistemin məkan-zaman simmetriyasını əks etdirən kvant ədədləri ilə yanaşı, hissəciklərdə daxili kvant ədədləri də mühüm rol oynayır. Onların bəziləri, məsələn, spin və elektrik yükü bütün qarşılıqlı təsirlərdə qorunur, digərləri bəzi qarşılıqlı təsirlərdə qorunmur. Beləliklə, güclü qarşılıqlı təsirdə qorunan kvark kvant sayı qəribəliyi, əks etdirən zəif qarşılıqlı təsirdə qorunmur. fərqli təbiət bu qarşılıqlı təsirlər. Kvarklar və qluonlar üçün daxili kvant sayı da rənglidir. Kvarkların rəngi üç dəyər ala bilər, gluonların rəngi - səkkiz.

Şrödinger tənliyinin həlli olan dalğa funksiyası adlanır orbital. Bu tənliyi həll etmək üçün üç kvant nömrəsi təqdim olunur ( n, l və m l )

Baş kvant nömrəsin. elektronun enerjisini və elektron buludların ölçüsünü müəyyən edir. Elektronun enerjisi əsasən elektronun nüvədən uzaqlığından asılıdır: elektron nüvəyə nə qədər yaxındırsa, onun enerjisi bir o qədər aşağı olur. Buna görə də deyə bilərik ki, əsas kvant sayı n müəyyən -

elektronun müəyyən bir enerji səviyyəsində yerləşməsidir. Əsas kvant nömrəsi bir sıra tam ədədlərin qiymətlərinə malikdir 1 əvvəl ∞ . Əsas kvant ədədinin dəyəri ilə bərabərdir 1 (n = 1 ), elektron birinci enerji səviyyəsindədir, nüvədən mümkün olan minimum məsafədə yerləşir. Belə bir elektronun ümumi enerjisi ən kiçikdir.

Nüvədən ən uzaq enerji səviyyəsində olan elektron ən yüksək enerjiyə malikdir. Buna görə də, elektron daha uzaq bir enerji səviyyəsindən daha yaxın bir səviyyəyə keçdikdə, enerji sərbəst buraxılır. Enerji səviyyələri sxemə uyğun olaraq böyük hərflərlə göstərilir:

Məna n…. 1 2 3 4 5

Təyinat K L M N Q

Orbital kvant sayıl . Kvant mexaniki hesablamalara görə elektron buludlar təkcə ölçülərinə görə deyil, həm də formalarına görə fərqlənirlər. Elektron buludunun forması orbital və ya yan kvant sayı ilə xarakterizə olunur. Elektron buludlarının müxtəlif forması eyni enerji səviyyəsində elektronun enerjisinin dəyişməsinə səbəb olur, yəni. onun enerji alt səviyyələrinə bölünməsi. Elektron buludunun hər bir forması elektronun mexaniki impulsunun müəyyən dəyərinə uyğundur  , orbital kvant nömrəsi ilə müəyyən edilir:

Elektron buludunun müəyyən forması elektron impulsunun orbital bucaq momentumunun dəqiq müəyyən edilmiş dəyərinə uyğundur.  . kimi  yalnız kvant sayı ilə verilən diskret dəyərləri qəbul edə bilər l, onda elektron buludların formaları ixtiyari ola bilməz: hər bir mümkün dəyər l elektron buludunun dəqiq müəyyən edilmiş formasına uyğundur.

düyü. 5. Elektronun hərəkəti anının qrafik şərhi, burada μ - orbital bucaq momentumu

elektron hərəkəti

Orbital kvant sayı qiymətləri götürə bilər 0 əvvəl n - 1 , Ümumi n- dəyərlər.

Enerji alt səviyyələri hərflərlə qeyd olunur:

Məna l 0 1 2 3 4

Təyinat s səh d f g

Maqnit kvant nömrəsim l . Şrödinger tənliyinin həllindən belə nəticə çıxır ki, elektron buludları kosmosda müəyyən şəkildə oriyentasiya olunur. Elektron buludların məkan oriyentasiyası maqnit kvant nömrəsi ilə xarakterizə olunur.

Maqnit kvant nömrəsi həm müsbət, həm də mənfi olan istənilən tam dəyərləri qəbul edə bilər. l+ üçün l, və cəmi bu rəqəm ala bilər (2l+1) verilən üçün dəyərlər l, sıfır daxil olmaqla. Məsələn, əgər l = 1, onda üç mümkün dəyər var m (–1,0,+1) orbital moment  , böyüklüyü kvantlaşdırılan və qiymətlə təyin olunan vektordur l. Şrödinger tənliyindən belə çıxır ki, təkcə kəmiyyət deyil µ , lakin elektron buludunun fəza oriyentasiyasını xarakterizə edən bu vektorun istiqaməti kvantlaşdırılır. Verilmiş vektorun hər bir istiqaməti

uzunluq onun oxa proyeksiyasının müəyyən dəyərinə uyğundur z xaricinin hansısa istiqamətini xarakterizə edir maqnit sahəsi. Bu proyeksiyanın dəyərini xarakterizə edir m l .

Elektronun fırlanması. Atom spektrlərinin tədqiqi üç kvant ədədinin olduğunu göstərdi n, l və m l atomlarda elektronların davranışının tam təsviri deyil. Spektral tədqiqat metodlarının inkişafı və spektral cihazların ayırdetmə qabiliyyətinin artması ilə spektrlərin incə strukturu aşkar edilmişdir. Məlum olub ki, spektral xətlər ayrılıb. Bu fenomeni izah etmək üçün elektronun özünün davranışı ilə əlaqəli dördüncü kvant nömrəsi təqdim edildi. Bu kvant nömrəsi çağırıldı geri təyinatı ilə m s və yalnız iki dəyər götürür +½ və –½ maqnit sahəsində elektron spininin iki mümkün istiqamətindən birindən asılı olaraq. Bir spinin müsbət və mənfi dəyərləri onun istiqaməti ilə bağlıdır. kimi fırlatmaq vektor kəmiyyəti, onda şərti olaraq yuxarı və ya aşağı ↓ göstərən ox ilə işarələnir.Eyni fırlanma istiqamətinə malik olan elektronlar adlanır. paralel, spinlərin əks dəyərləri ilə - antiparalel.

Elektronda spinin olması 1921-ci ildə hidrogen atomlarının şüasını elektron spininin oriyentasiyasına uyğun olaraq iki hissəyə bölməyə müvəffəq olmuş U.Qerlax və O.Ştern tərəfindən eksperimental olaraq sübut edilmişdir. Onların təcrübə sxemi Şəkildə göstərilmişdir. 6. Hidrogen atomları güclü maqnit sahəsinin bölgəsindən uçduqda, hər bir atomun elektronu maqnit sahəsi ilə qarşılıqlı təsir göstərir və bu, atomun ilkin düzxətli trayektoriyasından kənara çıxmasına səbəb olur.Atomun yayınma istiqaməti onun elektronunun istiqamətindən asılıdır. fırlatmaq. Elektronun spini ondan asılı deyil xarici şərtlər və məhv edilə və ya dəyişdirilə bilməz.

Beləliklə, nəhayət müəyyən olundu ki, atomdakı elektronun vəziyyəti tamamilə dörd kvant nömrəsi ilə xarakterizə olunur. n, l, m l . və m s ,

düyü. 6. Stern-Gerlach təcrübəsinin sxemi

Kvant ədədlərinin ümumi xarakteristikası

Baş kvant nömrəsi

natomdakı elektronun enerjisini və elektron orbitalının ölçüsünü xarakterizə edir. O, həmçinin elektronun yerləşdiyi elektron təbəqəsinin sayına uyğundur. Bir atomdakı elektronlar dəsti eyni dəyərəsas kvant nömrəsinçağırdı elektron təbəqə (enerji səviyyəsi). n- dəyərlər qəbul edir 1, 2, 3, …, ¥ . Enerji səviyyələri böyük latın hərfləri ilə göstərilir:

Verilmiş enerji səviyyəsinin müxtəlif alt səviyyələrinə aid olan elektronların enerjilərindəki fərqlər əks olunur yan (orbital) kvant nömrəsi l. Eyni dəyərlərə malik bir atomdakı elektronlarn və ltəşkil edir enerji alt səviyyəsi (elektron qabığı). Qabıqdakı elektronların maksimum sayı N l :

N l = 2(2l + 1). (5.1)

Yan kvant nömrəsi 0, 1, … ( n- bir). Adətən lrəqəmlərlə deyil, hərflərlə göstərilir:

Orbital

- elektronun ən çox tapıldığı nüvə ətrafındakı boşluq.

Yan (orbital) kvant sayı lmüəyyən səviyyədə elektronların müxtəlif enerji vəziyyətini, orbitalın formasını, elektronun orbital bucaq momentumunu xarakterizə edir.

Beləliklə, hissəcik və dalğa xassələrinə malik olan elektron nüvənin ətrafında hərəkət edərək, forması dəyərindən asılı olan elektron buludu əmələ gətirir. l. Beləliklə əgər l= 0, (s-orbital), onda elektron bulud sferik simmetriyaya malikdir. Atl= 1 (p-orbital) elektron buludu dumbbell formasına malikdir. d orbitalları var fərqli forma: dz 2 - X - Y müstəvisində bir torus ilə Z oxu boyunca yerləşən dumbbell, d x 2 - y 2 - X və Y oxları boyunca yerləşən iki dumbbell; dxy, dxz, dyz,- 45-də iki dumbbell o müvafiq oxlara (şək. 5.1).

düyü. 5.1. E-bulud formaları üçün müxtəlif dövlətlər atomlarda elektronlar

Maqnit kvant nömrəsi

m l orbitalın fəzada orientasiyasını xarakterizə edir, həmçinin orbital bucaq impulsunun Z oxuna proyeksiyasının qiymətini müəyyən edir.m l +-dan dəyərlər alırləvvəl - l, o cümlədən 0. Ümumi sayı dəyərlərm l verilmiş elektron qabığındakı orbitalların sayına bərabərdir.

Maqnit spin kvant nömrəsi Xanım elektronun düzgün bucaq momentumunun Z oxundakı proyeksiyasını xarakterizə edir və vahidlərdə +1/2 və –1/2 qiymətlərini alır. h/2p(saat Plank sabitidir).

Paulinin prinsipi (qadağan).

Bir atomda dörd eyni kvant nömrəsinin hamısına malik iki elektron ola bilməz.

Pauli prinsipi N elektronların maksimum sayını təyin edir n , nömrə ilə elektron təbəqədən:

N n = 2n 2 . (5.2)

Birinci elektron təbəqədə ikidən çox elektron ola bilməz, ikincidə - 8, üçüncüdə - 18 və s.

Hund qaydası

Enerji səviyyələri elə doldurulur ki, ümumi spin maksimum olsun.

Məsələn, p-qabığın orbitallarında üç p-elektron aşağıdakı kimi düzülür:

Beləliklə, hər bir elektron bir p-orbitalı tutur.

Problemin həlli nümunələri

. Həyəcansız vəziyyətdə olan bir karbon atomunun elektronlarını kvant nömrələri ilə xarakterizə edin. Cavabınızı cədvəl şəklində təqdim edin.

Qərar. Elektron düstur karbon atomu: 1s 2 2s 2 2p 2 . Birinci təbəqədə iki karbon atomu var s -antiparalel spinli elektron, bunun üçünn= 1. İki s üçün - ikinci təbəqənin elektronların= 2. İkinci təbəqənin iki p-elektronunun spinləri paraleldir; onlar üçünXanım = +1/2.

elektron sayı

Əsas vəziyyətdə olan oksigen atomunun xarici elektronlarını kvant nömrələri ilə xarakterizə edin. Cavabınızı cədvəl şəklində təqdim edin.

Qərar. Oksigen atomunun elektron formulu: 1s 2 2s 2 2p 4 . Bu atomun xarici təbəqəsində 6 elektron var. s 2 2p 4 . Onların kvant nömrələrinin dəyərləri cədvəldə verilmişdir.

elektron sayı

. 4d vəziyyətində beş elektronu kvant nömrələri ilə xarakterizə edin . Cavabınızı cədvəl şəklində təqdim edin.

Qərar. Hund qaydasına görə, kvant hüceyrələrində elektronlar aşağıdakı kimi düzülür:

Elektronlar üçün əsas, yan və spin kvant ədədlərinin dəyərləri eyni və bərabərdir n=4, l=2, Xanım =+1/2. Nəzərə alınan elektronlar kvant ədədlərinin qiymətlərində fərqlənirm l .

elektron sayı

İlə elektron qatındakı elektronların maksimum sayını hesablayınn = 4.

Qərar. Baş kvant nömrəsinin verilmiş dəyərinə malik olan elektronların maksimum sayı (5.2) düsturu ilə hesablanır. Buna görə də üçüncü enerji səviyyəsində 32-dən çox elektron ola bilməz.

Elektron qabığındakı elektronların maksimum sayını ilə hesablayın l = 3.

Qabıqdakı elektronların maksimum sayı (5.1) ifadəsi ilə müəyyən edilir. Beləliklə, bir elektron qabığındakı elektronların maksimum sayı ilə l= 3 14-ə bərabərdir.

Müstəqil həll üçün tapşırıqlar

5.1.Əsas vəziyyətdə olan bor atomunun elektronlarını kvant nömrələri ilə xarakterizə edin. Cavabınızı cədvəl şəklində təqdim edin:

elektron sayı

elektron sayı




5.2Kvant ədədləri ilə xarakterizə edin d əsas vəziyyətdə olan dəmir atomunun elektronlarıdır. Cavabınızı cədvəl şəklində təqdim edin:

Dəmir atomunun 3d elektronlarının orbitallarda yeri:

Bu elektronların kvant nömrələrinin dəyərləri:

elektron sayı

Altı 3d -dəmir atomunun elektronları orbitallarda aşağıdakı kimi düzülür Bu elektronların kvant nömrələri cədvəldə verilmişdir elektron sayı




5.3.M maqnit kvantının mümkün dəyərləri hansılardırl , əgər orbital kvant sayıl = 3?

m l= +3; +2; +1; 0, - 1, - 2, - 3.




5.4.İkinci elektron təbəqəsindəki elektronları kvant nömrələri ilə xarakterizə edin:



Cavabınızı cədvəl şəklində təqdim edin:

elektron sayı

Cavab verin. Elektron konfiqurasiya 2s 2 2p 5 . Hər kəs üçün əsas kvant nömrəsi elektronlar 2-dir. Üçün s-elektronları l= 0, p-elektronlar üçünl= 1. elektron sayı

Orbital kvant sayı l orbitalların formasını xarakterizə edir və 0-dan qiymətlər alır n- 1. Rəqəmlə yanaşı l hərfləri var

Eyni dəyəri olan elektronlar l alt səviyyə təşkil edir.

Kvant sayı l nüvənin sferik simmetrik Kulon sahəsində elektronun orbital bucaq impulsunun kvantlaşmasını müəyyən edir.

Kvant sayı m l çağırdı maqnit . Atom orbitalının fəza düzülməsini təyin edir və tam ədədləri götürür - l+ üçün l sıfırdan, yəni 2-dir l+ 1 dəyər. Orbitalın yeri orbital bucaq momentumunun vektorunun proyeksiyasının dəyəri ilə xarakterizə olunur. Mz istənilən koordinat oxunda (adətən ox z):

Yuxarıda göstərilənlərin hamısı bir cədvəldə təqdim edilə bilər:

Eyni alt səviyyəli orbitallar ( l= const) eyni enerjiyə malikdir. Belə bir dövlət deyilir enerjidə degenerasiya. Belə ki səh-orbital - üç dəfə, d- beş dəfə və f yeddi dəfə degenerasiya olunur.

Sərhəd səthləri s-, səh-, d-, f- orbitallar Şəkildə göstərilmişdir. 2.1.

s -Orbitallar istənilən üçün sferik simmetrikdir n və bir-birindən ancaq kürə ölçüsünə görə fərqlənirlər. Onların maksimal simmetrik forması onunla bağlıdır ki, at l= 0 və μ l = 0.

səh -Orbitallar-da mövcuddur n≥ 2 və l= 1, buna görə də kosmosda üç mümkün istiqamət var: m l= -1, 0, +1. Bütün p-orbitalların orbitalı iki bölgəyə bölən düyün müstəvisi var, buna görə də sərhəd səthləri bir-birinə nisbətən 90 ° bucaq altında kosmosda istiqamətlənmiş dumbbell şəklindədir. Onlar üçün simmetriya oxları işarələnmiş koordinat oxlarıdır p x, py, pz.

d -Orbitallar kvant sayı ilə müəyyən edilir l = 2 (n≥ 3), bu zaman m l= –2, –1, 0, +1, +2, yəni məkanda oriyentasiyanın beş variantı ilə xarakterizə olunur. d-Koordinat oxları boyunca bıçaqlarla istiqamətlənmiş orbitallar işarələnir dz² və d x ²– y² və koordinat bucaqlarının bisektorları boyunca bıçaqlar tərəfindən yönəldilmiş - dxy, d yz, dxz.

Yeddi f-orbitallar müvafiq l = 3 (n≥ 4) Şəkildə göstərilən sərhəd səthləri kimi təsvir edilmişdir. 2.1.

kvant ədədləri n, l və m l atomdakı elektronun vəziyyətini tam xarakterizə etmir. Eksperimental olaraq müəyyən edilmişdir ki, elektron daha bir xüsusiyyətə malikdir - spin. Sadə şəkildə spin elektronun öz oxu ətrafında fırlanması kimi təqdim edilə bilər. Spin kvant nömrəsi Xanım yalnız iki mənası var Xanım= ±1/2, seçilmiş oxda elektronun bucaq momentumunun iki proyeksiyasıdır. müxtəlif elektronlarla Xanım yuxarı və aşağı oxlarla göstərilir.

Çoxelektron atomlarında, hidrogen atomunda olduğu kimi, elektronun vəziyyəti eyni dörd kvant ədədinin qiymətləri ilə müəyyən edilir, lakin bu halda elektron təkcə nüvə sahəsində deyil, həm də sahədədir. digər elektronların. Buna görə də çox elektronlu atomlarda enerji təkcə əsas deyil, həm də orbital kvant sayı, daha doğrusu onların cəmi ilə müəyyən edilir: atom orbitallarının enerjisi cəmi artdıqca artır. n + l; eyni miqdarda, daha kiçik olan səviyyə əvvəlcə doldurulur n və böyük l. Atom orbitallarının enerjisi sıraya görə artır

Beləliklə, dörd kvant nömrəsi atomdakı elektronun vəziyyətini təsvir edir və elektronun enerjisini, spinini, elektron buludunun formasını və kosmosda oriyentasiyasını xarakterizə edir. Bir atom bir vəziyyətdən digərinə keçəndə elektron buludu yenidən qurulur, yəni kvant nömrələrinin dəyərləri dəyişir, bu atom tərəfindən enerji kvantlarının udulması və ya yayılması ilə müşayiət olunur.

Təlimat

Əsas kvant ədədi tam ədədlər alır: n = 1, 2, 3, … . Əgər n=∞ olarsa, bu o deməkdir ki, elektrona ionlaşma enerjisi verilmişdir - onu nüvədən ayırmaq üçün kifayət qədər enerji.

Eyni səviyyə daxilində alt səviyyələr fərqli ola bilər. Eyni səviyyəli enerji vəziyyətində bunlar yan kvant sayı l (orbital) ilə əks olunur. 0-dan (n-1) qədər dəyərlər qəbul edə bilər. l-in dəyərləri adətən simvolik olaraq hərflərlə təmsil olunur. Elektron forması yan kvant nömrəsinin dəyərindən asılıdır.

Bir elektronun qapalı bir yol boyunca hərəkəti bir maqnit sahəsinin görünüşünü təhrik edir. Elektronun maqnit momentinə görə vəziyyəti m(l) maqnit kvant sayı ilə xarakterizə olunur. Bu elektronun üçüncü kvant nömrəsidir. Maqnit sahəsinin məkanında oriyentasiyasını xarakterizə edir və (-l) ilə (+l) arasında bir sıra dəyər alır.

1925-ci ildə elm adamları elektronun olduğunu irəli sürdülər. Arxasını başa düş öz anı elektronun kosmosdakı hərəkəti ilə əlaqəli olmayan impuls. Fırlanma sayı m(s) yalnız iki qiymət ala bilər: +1/2 və -1/2.

Pauli prinsipinə görə, heç bir iki elektron eyni dörd kvant ədədinə malik ola bilməz. Onlardan ən azı biri fərqli olmalıdır. Deməli, əgər birinci orbitdədirsə, onun üçün əsas kvant ədədi n=1-dir. Onda unikal olaraq l=0, m(l)=0 və m(s) üçün iki variant mümkündür: m(s)=+1/2, m(s)=-1/2. Buna görə də birinci enerji səviyyəsində iki elektrondan çox ola bilməz və onların spin nömrələri fərqlidir.

İkinci orbitalda əsas kvant ədədi n=2-dir. Yan kvant ədədi iki qiymət alır: l=0, l=1. Maqnit kvant sayı l=0 üçün m(l)=0 olur və l=1 üçün (+1), 0 və (-1) qiymətlərini alır. Seçimlərin hər biri üçün daha iki spin nömrəsi var. Beləliklə, ikinci enerji səviyyəsində elektronların maksimum mümkün sayı 8-dir.

Məsələn, nəcib qaz neon tamamilə elektronlarla dolu iki enerji səviyyəsinə malikdir. Neon elektronların ümumi sayı 10-dur (birinci səviyyədən 2, ikincidən 8). Bu qaz inertdir, digər maddələrlə daxil olmur. Reaksiyaya girən digər maddələr nəcib olanların quruluşunu əldə etməyə meyllidirlər.

Faydalı məsləhət

Pauli prinsipindən başqa bütün hallar üçün atomların elektron qabıqlarının quruluşunu tam izah etmək üçün ən az enerji prinsipini və Hund qaydasını da bilmək lazımdır.

Mənbələr:

• "Kimyanın əsasları", N.E. Kuzmenko, V.V. Eremin, V.A. Popkov, 2008.

Əsas odur kvant nömrə bütövdür nömrə, enerji səviyyəsində elektronun vəziyyətinin tərifidir. Enerji səviyyəsi yaxın enerji qiymətlərinə malik bir atomdakı elektronun stasionar vəziyyətlərinin məcmusudur. Əsas odur kvant nömrə elektronun nüvədən məsafəsini təyin edir və bu səviyyəni tutan elektronların enerjisini xarakterizə edir.

Vəziyyəti xarakterizə edən ədədlər çoxluğuna kvant ədədləri deyilir. Bir atomdakı bir elektronun dalğa funksiyası, onun unikal vəziyyəti dörd kvant nömrəsi ilə müəyyən edilir - əsas, maqnit, orbital və dalaq - elementarın hərəkət anı ilə ifadə edilir. kəmiyyət dəyəri. Əsas odur kvant nömrə n-ə malikdir.Əgər əsas kvant nömrə artır, onda müvafiq olaraq elektronun həm orbiti, həm də enerjisi artır. Necə az dəyər n, mövzular daha çox dəyər enerji qarşılıqlılığı elektron. Elektronların ümumi enerjisi minimaldırsa, atomun vəziyyəti həyəcansız və ya torpaq adlanır. Atomun vəziyyəti yüksək dəyər enerji həyəcanlı adlanır. Ən yüksək səviyyədə nömrə elektronları N = 2n2 düsturu ilə təyin etmək olar.Elektron bir enerji səviyyəsindən digərinə keçəndə əsas kvant nömrə.AT kvant nəzəriyyəsi elektronun enerjisinin kvantlaşdırıldığı, yəni yalnız diskret, müəyyən qiymətlər ala biləcəyi ifadəsi. Atomdakı elektronun vəziyyətini bilmək üçün elektronun enerjisini, elektronun formasını və digər parametrləri nəzərə almaq lazımdır. Ərazidən natural ədədlər, burada n 1 və 2-yə bərabər ola bilər və 3 və s., əsas kvant nömrə istənilən dəyəri götürə bilər. Kvant nəzəriyyəsində enerji səviyyələri hərflərlə, n-in qiyməti isə rəqəmlərlə işarələnir. Elementin yerləşdiyi dövrün sayı əsas vəziyyətdə olan atomdakı enerji səviyyələrinin sayına bərabərdir. Bütün enerji səviyyələri alt səviyyələrdən ibarətdir. Alt səviyyə əsas kvant ilə xarakterizə olunan təyin olunan atom orbitallarından ibarətdir nömrə m n, orbital nömrə m l və kvant nömrə m ml. Hər səviyyənin alt səviyyələrinin sayı n dəyərini keçmir.Şrödinger dalğa tənliyi atomun ən əlverişli elektron quruluşudur.

Kvant ədədi dəyər zərrəciyin vəziyyətini xarakterizə edən mikroskopik obyektin istənilən kvantlaşdırılmış dəyişəninə kvant nömrəsi deyilir. Atom kimyəvi element nüvə və elektron qabığından ibarətdir. Elektronun vəziyyəti onun kvantı ilə xarakterizə olunur nömrələri.

Sizə lazım olacaq

• Dövri Cədvəl

Təlimat

Kvant orbital nömrəsi 2 orbitalların formasını xarakterizə edən 0-dan n-2-yə qədər qiymət ala bilər. O, həmçinin elektronun və . 2 nömrəli kvantın da hərfi var. Kvant 2 = 0, 1, 2, 3, 4 2 = s, p, d, f, g... təyinatlarına uyğundur. Məktub təyinatları kimyəvi elementin elektron konfiqurasiyasını bildirən qeyddə də mövcuddur. Onlar kvant sayını təyin edirlər. Beləliklə, alt qabıqda 2*(2l+1)-ə qədər elektron ola bilər.

ml kvant sayı maqnit adlanır, l isə indeks olaraq aşağıda əlavə olunur. Onun məlumatları 1-dən -1-ə qədər qiymət alan atom orbitalını göstərir. Ümumi (21+1) dəyər.

Elektron ½-ə bərabər olan yarım tam spinə malik fermion olacaq. Onun kvant sayı iki dəyər alacaq, yəni: ½ və -½. Həm də hər oxda iki elektron olmaq və ms kvant sayı hesab etmək.

Əlaqədar videolar

Atom nüvədən və onu əhatə edən mühitdən ibarətdir. elektronlar, onun ətrafında atom orbitallarında fırlanan və elektron təbəqələri (enerji səviyyələri) əmələ gətirir. Xarici və daxili səviyyələrdə mənfi yüklü hissəciklərin sayı elementlərin xüsusiyyətlərini müəyyənləşdirir. Nömrə elektronlar tərkibində yer alır atom, bəzilərini bilməklə tapmaq olar əsas məqamlar.

Sizə lazım olacaq

• - kağız;
• - qələm;
• - Mendeleyevin dövri sistemi.

Təlimat

Məbləği müəyyən etmək üçün elektronlar, D.I.-nin dövri sistemindən istifadə edin. Mendeleyev. Bu cədvəldə elementlər onların atom quruluşu ilə sıx əlaqəli olan müəyyən bir ardıcıllıqla düzülür. Müsbət olduğunu bilmək həmişə bərabərdir seriya nömrəsi element, mənfi hissəciklərin sayını asanlıqla tapa bilərsiniz. Axı məlumdur ki, atom bütövlükdə neytraldır, yəni ədəd elektronlar cədvəldəki elementin sayına və nömrəsinə bərabər olacaq. Məsələn, 13. Buna görə də ədəd elektronlar onda 13, natriumda 11, 4-cü dövrdə olan (Sc), 3-cü qrupda, yan alt qrupda, onlardan 2-si olacaq.Üç postulat isə

Bütün kvant mexanikası ölçülərin nisbiliyi prinsipindən, Heisenberg qeyri-müəyyənlik prinsipindən və N.Borun tamamlayıcılıq prinsipindən ibarətdir. Kvant mexanikasında hər şey bu üç postulata əsaslanır. Kvant mexanikasının qanunları maddənin quruluşunu öyrənmək üçün əsasdır. Bu qanunların köməyi ilə alimlər atomların quruluşunu aşkar etdilər, izah etdilər dövri sistem elementləri, elementar hissəciklərin xassələrini öyrəndi, quruluşunu başa düşdü atom nüvələri. Alimlər kvant mexanikasından istifadə edərək izah etdilər temperaturdan asılılıq, bərk cisimlərin ölçülərini və qazların istilik tutumunu hesablamış, bərk cisimlərin quruluşunu müəyyən etmiş və bəzi xassələrini başa düşmüşdür.

Ölçmələrin nisbilik prinsipi

Bu prinsip ölçmə nəticələrinə əsaslanır fiziki kəmiyyətölçmə prosesindən asılı olaraq. Başqa sözlə, müşahidə olunan fiziki kəmiyyət müvafiq fiziki kəmiyyətin xüsusi dəyəridir. Həmişə ölçmə dəqiqliyinin təkmilləşmə ilə artmadığına inanılır ölçü alətləri. Bu faktı V.Heyzenberq özünün məşhur qeyri-müəyyənlik prinsipində təsvir və izah etmişdir.

Qeyri-müəyyənlik prinsipi

Qeyri-müəyyənlik prinsipinə görə, hərəkət sürətinin ölçülməsinin dəqiqliyi artdıqca elementar hissəcik, onu kosmosda tapmağın qeyri-müəyyənliyi də artır və əksinə. V.Heyzenberqin bu kəşfini N.Bor qeyd-şərtsiz metodoloji mövqe kimi irəli sürmüşdür.

Beləliklə, ölçmə ən vacib tədqiqat prosesidir. Ölçməni həyata keçirmək üçün xüsusi nəzəri və metodoloji izahat tələb olunur. Onun olmaması isə qeyri-müəyyənliyə səbəb olur.Ölçmə dəqiqlik və obyektivlik xüsusiyyətlərini ehtiva edir. Müasir alimlər hesab edirlər ki, məhz tələb olunan dəqiqliklə aparılan ölçmə nəzəri biliklərdə əsas amil rolunu oynayır və qeyri-müəyyənliyi aradan qaldırır.

Tamamlayıcılıq prinsipi

Müşahidə vasitələri kvant obyektlərinə nisbətəndir. Bir-birini tamamlama prinsipi ondan ibarətdir ki, eksperimental şəraitdə əldə edilən məlumatları tək bir şəkildə təsvir etmək mümkün deyil. Bu məlumatlar o mənada əlavədir ki, hadisələrin məcmusu obyektin xassələri haqqında tam təsəvvür yaradır. Bor tamamlayıcılıq prinsipini nəinki tətbiq etdi fizika elmləri. O hesab edirdi ki, canlıların imkanları çoxşaxəlidir və bir-birindən asılıdır, onları öyrənərkən təkrar-təkrar müşahidə məlumatlarının tamamlayıcılığına müraciət etmək lazımdır.