Автор: Пользователь скрыл имя, 21 Декабря 2011 в 23:23, доклад
Эта энергетическая последовательность легко может быть описана при помощи эмпирического правила суммы двух первых квантовых чисел, разработанного в 1951-м году В. М. Клечковским и иногда называемого правилом (n+l). Это правило основано на зависимости орбитальной энергии от квантовых чисел n и l и описывает энергетическую последовательность атомных орбиталей как функцию суммы
Эта энергетическая последовательность легко может быть описана при помощи эмпирического правила суммы двух первых квантовых чисел, разработанного в 1951-м году В. М. Клечковским и иногда называемого правилом (n+l). Это правило основано на зависимости орбитальной энергии от квантовых чисел n и l и описывает энергетическую последовательность атомных орбиталей как функцию суммы . Суть его очень проста:
орбитальная энергия последовательно повышается по мере увеличения суммы , причём при одном и том же значении этой суммы относительно меньшей энергией обладает атомная орбиталь с меньшим значением главного квантового числа . Например, при орбитальные энергии подчиняются последовательности , так как здесь для -орбитали главное квантовое число наименьшее , для -орбитали ; наибольшее , -орбиталь занимает промежуточное положение .
Или же:
При заполнении орбитальных оболочек атома более предпочтительны (более энергетически выгодны), и, значит, заполняются раньше те состояния, для которых сумма главного квантового числа и побочного (орбитального) квантового числа , т.е. , имеет меньшее значение.
Правило (n+l) в целом хорошо иллюстрирует таблица 1, где по мере постепенного возрастания суммы (n+l) приведена энергетическая последовательность атомных орбиталей. В этой таблице не указаны нереальные (запрещенные квантовой механикой атома) варианты, для которых не выполняется обязательное требование n>l, в частности не указаны комбинации для (n+l)=6:
| n | 1 | 2 | 3 |
| l | 5 | 4 | 3 |
| Таблица 1. Энергетическая последовательность орбиталей в изолированных атомах | ||||
| (n+l) | n | l | Атомные орбитали | |
| 1 | 1 | 0 | 1s | Первый период |
| 2 | 2 | 0 | 2s | Второй период |
| 3 | 2 | 1 | 2p | |
| 3 | 0 | 3s | Третий период | |
| 4 | 3 | 1 | 3p | |
| 4 | 0 | 4s | Четвёртый период | |
| 5 | 3 | 2 | 3d | |
| 4 | 1 | 4p | ||
| 5 | 0 | 5s | Пятый период | |
| 6 | 4 | 2 | 4d | |
| 5 | 1 | 5p | ||
| 6 | 0 | 6s | Шестой период | |
| 7 | 4 | 3 | 4f | |
| 5 | 2 | 5d | ||
| 6 | 1 | 6p | ||
| 7 | 0 | 7s | Седьмой период | |
| 8 | 5 | 3 | 5f | |
| 6 | 2 | 6d | ||
| 7 | 1 | 7p | ||
| 8 | 0 | 8s | Начало восьмого периода | |
Приведённую в таблице
очерёдность заполнения электронами
атомных орбиталей удобно представить
в виде схемы: