много-електрон атома

В много електрони атоми всеки електрон се привлича не само ядрото, но и да се почувства отблъскване от всички останали електрони, така че всички функции за вълните са взаимосвързани. Точната разтвор на уравнението на Шрьодингер за много-електрон атоми е неизвестен. Има редица приблизителни методи за изчисление, в които се приема, че функцията на вълната на много-електронна атом може да бъде представена като продукт на функциите на вълната на отделните електрони. Състоянието на енергия на електроните multielectron атоми зависи не само от главния квантово число, но също така и от броя на орбитална л. Основната квантовата броя определя само определен енергийна група, текущата стойност на електронна енергия се определя от л. Това се дължи на факта, че електроните в атома не само привлечени към сърцевината, но страдат от отблъскване на електрони разположени между даден електрон и ядрото. Вътрешни електронна форма слоеве като екран, който отслабва привличане на електрона с ядрото, или се казва, че щит външния електрон от ядрен заряд. В електрона не действа

цялата заряд (+) Z. и ефективно зареждане Z-L. където L - скрининг постоянна. Взаимното отблъскване на електроните на същото ниво е и компонент екраниращия ефект, който е различен за електроните с различна стойност на орбиталното квантово число л. Както се случва в резултат на това увеличение на енергията в следния ред:

1s <2s <2p <3s <3p <4s <3d <4p <5s <4d <5p <6s <5d ≈ ≈ 4f <6p <7s <6s <5d » 4f <6p <7s <6d » 5f <7p

В мулти-електрон атоми утаяване нива на електрони и поднива не извършва произволно и в строго съответствие с три основни принципи на квантовата механика: принципа на минималната енергия, принцип Pauli и принципа на правилото или Gunda.

В съответствие с принципа на минималната енергия с увеличаване на такса върху ядрото на атома в основната единица пропуска нов електронен стремят да заемат най-ниското енергийно състояние, съответстващо на максимална устойчивост атом. Този принцип на минималната енергия за електроните в основата при попълване електрони на енергийните нива.

поведението на електроните в атомите е обект на "принцип изключване". формулиран в 1925, швейцарски учен Паули от: атом не може да бъде два електрона, че ще има същите четири квантово число (п л мл и MS), т.е. Те не могат да бъдат в една и съща квантово състояние. Следователно, ако акционерно дружество (квантов клетка), втори електрон, тя ще има завъртане квантово число на обратен знак: -¯, за п = 1 условно Електронната конфигурация на това ниво се записва: 1s 2.

За други нива, квантовата номера на комбинацията показани в таблица. 1:

Квантовото състояние на електроните, капацитетът на четири

на енергийните нива и поднива

На принципа на Паули има две последици:

1) Броят на квантовата ямки при дадена стойност на L се равнява на 2 л + 1 (нечетни номера 1, 3, 5, 7 ...). Тъй като максималният брой на електроните е два пъти броя на квантовата клетка, максималният брой на електроните в подниво:

2) най-големият брой на електроните на всяко ниво на енергия е равна на два пъти квадрата на главно квантово число:

Енергийните нива и поднива, които съдържат максималния брой електрони се наричат ​​затворени. Затворени S - подслой (L = 0) съдържа два електрона затворен р - подслой (л = 1) се състои от шест електрони, и др ...

При пълнене електрони поднива Gunda наблюдава правило. в този подслой, електроните са склонни да заемат енергийни състояния, така че общото въртене е минимизиран. Тази функция на разпределението на електроните в атомна орбитала с една и съща стойност на L се обяснява с електрон-електронна отблъскване. Така например, уреждане на свободни d-AO може би пет електроните в съответствие с член Gunda само един начин, съответстващ на най-ниска енергийна основното състояние

↑ ↑ ↑ ↑ ↑

При пълнене AO електрони, както се вижда от енергия ред, п ³ 4 е като нарушение законен последователност. Например, първият попълнено 4s подниво и след 3г. Обяснение последователност електрони пълнене AO Klechkovskii даде две правила или изключи "" п + L ''.

В съответствие с първи правило Klechkovskii с увеличаване на атомно ядро ​​заряд последователно пълнене на електрони орбитали от орбитали случва с по-малък размер от основната и орбитални квантово число (п + L) до орбитали с голяма стойност на тази сума.

Сума п + L е равно на 4s подслой 4 и 3d, е равна на 5, така че ще се изпълни преди 4s подслой.

Ако сумата от п + L е същата, тогава второто правило Klechkovskii пълнене орбитали настъпва последователно в посока на нарастване на стойностите на главно квантово число. Например сумата от п + L за 3d и 4P поднива идентични и равно на 5, а след това на първо място се попълва 3d - подслой, тъй н-малко за него.