Основы общей химии
n - главное квантовое число
жүктеу/скачать 2,31 Mb.
|
Химия ч1
| n - главное квантовое число – определяет разрешенные (дискретные, квантовые) значения полной энергии электрона, характеризует размер электронных орбиталей (соответственно является мерой расстояния между электроном и ядром).
Решение уравнения Шредингера дает следующее выражение для возможных значений полной энергии электрона в атоме водорода: . Главное квантовое число может принимать целочисленные значения от единицы до бесконечности: n = 1,2,3,4…. Для электронов в атомах элементов периодической системы, находящихся в невозбужденном состоянии, максимальное значение n равно 7. l – орбитальное квантовое число – определяет возможные квантовые значения орбитального момента количества движения электрона, то есть связано с его кинетической энергией. Пространственная конфигурация (форма) электронной орбитали связана со значением орбитального квантового числа. Возможные величины l соответствуют n и могут принимать целочисленные значения от 0 до n-1: l = 0,1,2,3...(n–1). Исторически сложилось, что численным значениям l соответствуют буквенные обозначения: l = 0 – s; l = 1 – p; l = 2 – d; l = 3 – f и т. д. Они соответствуют также электронам, их волновым функциям, орбиталям и энергетическим состояниям. Пространственная конфигурация простейших орбиталей (форма) показана на рис.1.10: s-орбиталь (l = 0) – сферически симметричная; p-орбиталь (l = 1), d-орбиталь (l = 2), f – орбиталь (l = 3) и т.д имеют более сложную пространственную симметрию. m - магнитное квантовое число – определяет разрешенные направления в пространстве вектора орбитального момента количества движения. Возможные значения m определяются для каждого значения l и могут принимать целочисленные значения от от +l до l: m = +l, (l1),...,0,...,(l+1), l. Рис. 1. Функция (r) имеет максимум при r = 1/a = 0,53 Å. На этом расстоянии от ядра максимальна вероятность нахождения электрона. Необходимо отметить, что это расстояние совпадает с радиусом первой орбиты по теории Бора. Оно находится из условия равенства нулю первой производной функции радиального распределения:.10. Пространственная конфигурация простейших орбиталей Набор значений m определяет число возможных ориентаций s, p, d, … орбиталей в пространстве для данного числа n. Поскольку потенциальная энергия частицы зависит от ее положения в пространстве, то магнитное квантовое число связано с потенциальной энергией электрона. s-орбитали (l=0) – магнитное квантовое число принимает единственное значение m=0 – единственный способ ориентации в пространстве (сферически-симметричная орбиталь). p -орбитали (l=0) – магнитное квантовое число принимает три возможных значения m=+1,0,-1 – три возможных способа ориентации орбитали в пространстве (рис.1.11). d-орбитали (l=2) – магнитное квантовое число принимает пять возможных значений m=+2,+1,0,-1,-2 – пять возможных способов ориентации орбитали в пространстве (рис. 1.12). Рис. 1. Функция (r) имеет максимум при r = 1/a = 0,53 Å. На этом расстоянии от ядра максимальна вероятность нахождения электрона. Необходимо отметить, что это расстояние совпадает с радиусом первой орбиты по теории Бора. Оно находится из условия равенства нулю первой производной функции радиального распределения:.12. Возможные ориентации d–орбитали в пространстве жүктеу/скачать 2,31 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|