Квантовые числа

Квантовые числа
Главное квантовое число n определяет энергетические уровни электрона в атоме. n = 1,2,3,…
L = n

Орбитальное квантовое число
Принимает значения l = 0, 1, 2,…(n - 1)
Определяет величину момента импульса электрона в атоме
l = 0 – s-состояние
l = 1 – p-состояние
l = 2 – d-состояние
l = 3 – f-состояние
l = 4 – g-состояние

Магнитное квантовое число
Принимает значения m = 0, ±1,±2, ± l
Определяет проекцию момента импульса электрона на заданное направление
Пространственное квантование:
Таким образом
принимает
2l + 1 ориентаций в пространстве

Опыт Штерна и Герлаха

Схема опыта Штерна-Герлаха
И – источник атомов; К – щели, формирующие пучок; N, S – полюса постоянного магнита, создающего неодно- родное поле; П – пластинка, на которую оседают атомы.

Результаты опыта Штерна-Герлаха

Спиновое квантовое число
(спин)
Спин - собственный механический момент импульса электрона
s = ½ — спиновое квантовое число
ms = ± ½ - магнитное спиновое квантовое число,
Проекция спина на внешнее магнитное поле квантуется
Д. Уленбек, С.Гаудсмит

Принцип Паули. Распределение электронов в атоме.

Состояние электрона в атоме определяется набором квантовых чисел

Правила отбора
Переходы между электронными состояниями возможны только в том случае, если:
1) изменение ∆l орбитального квантового числа l удовлетворяет условию
∆l = ± 1
2) изменение ∆m магнитного квантового числа m удовлетворяет условию
∆m = 0, ± 1

Принцип Паули
В одном и том же атоме не может быть более одного электрона с одинаковым набором четырех квантовых чисел n, l, m, ms .
Z(n, l, m, ms) =0 или 1

Распределение электронов в атоме по состояниям
Совокупность электронов в многоэлектронном атоме, имеющих одно и то же главное квантовое число n , называется электронной оболочкой (слой).
Максимальное число электронов, находящихся в состояниях определяемых данным главным квантовым числом, равно
В каждой из оболочек электроны распределяются по подоболочкам, соответствующим данному l

Распределение электронов в атоме

Периодическая система элементов Д.И.Менделеева
Дмитрий Иванович МЕНДЕЛЕЕВ
(8.II.1834 - 2.II.1907) - великий русский ученый-энциклопедист, химик, физик, технолог, геолог и даже метеоролог. Менделеев был членом более 90 академий наук, научных обществ, университетов разных стран. Он является одним и основателей Русского химического общества; неоднократно избирался его президентом. Имя ученого – Менделеевий – носит 101-й элемент в периодической таблице.

Теория периодической системы элементов Д.И.Менделеева
Порядковый номер химического элемента равен общему числу электронов в атоме данного элемента;
Состояние электронов в атоме определяется набором их квантовых чисел. Распределение электронов по энергетическим состояниям должно удовлетворять принципу минимума потенциальной энергии;
Заполнение электронами энергетических состояний в атоме должно происходить в соответствии с принципом Паули.

Заполнение электронных состояний
Порядковый номер химического элемента равен общему числу электронов в атоме данного элемента;
Состояние электронов в атоме определяется набором их квантовых чисел. Распределение электронов по энергетическим состояниям должно удовлетворять принципу минимума потенциальной энергии;
Заполнение электронами энергетических состояний в атоме должно происходить в соответствии с принципом Паули.