Електронні орбіталі

Область (місце) де може знаходиться електрон називається електронним хмарою або орбіталлю. Майте на увазі, що йдеться про ймовірну області перебування електрона, оскільки швидкість його руху в сотні тисяч разів більше швидкості руху голки швейної машинки. Графічно ця область зображується у вигляді осередку:

В одній комірці може знаходиться два електрона. Судячи по малюнку 2 можна зробити висновок про те, що s-підрівень, що включає не більше двох електронів може містити тільки одну s-орбіталь, позначається одним осередком; p-підрівень має три р-орбіталі (3 осередки), d-підрівень п’ять d-орбіталей (5 осередків), а f-підрівень сім f-орбіталей (7 осередків).

Форми орбіталей

Форма орбіталі залежить від орбітального квантового числа (l – ель) атома. Атомний енергетичний рівень, бере початок з s – орбіталі, що має l = 0. Представлена ​​орбиталь має сферичну форму. На рівнях, що йдуть після s – орбіталі, утворюються p – орбіталі з l = 1. P – орбіталі нагадують форму гантелі. Орбіталей, що мають дану форму, всього три. Кожна можлива орбиталь містить в собі не більше 2 – ух електронів. Далі розташовуються більш складної будови d-орбіталі (l = 2), а за ними f-орбіталі (l = 3).

Електрони в орбіталях зображуються у вигляді стрілок. Якщо орбіталі містять по одному електрону, то вони Односпрямована – стрілкою вгору:

Якщо ж в орбіталі два електрона, то вони мають два напрямки: стрілкою вгору і стрілкою вниз, тобто електрони різноспрямовано:

Така будова електронів називається валентним.

Існують три умови наповнення атомних орбіталей електронами:

1 умова: Принцип мінімальної кількості енергії. Заповнення орбіталей починається з підрівні, що має мінімальну енергію. Згідно з цим принципом підрівні заповнюються в такому порядку: 1s22s22p63s23p6 4s23d104p65s24d105р66s25d14f14 … Як ми бачимо, в деяких випадках електрону енергетично вигідніше зайняти місце в підрівні вищого рівня, хоча підрівень нижчого рівня не заповнений. Наприклад, валентна конфігурація атома фосфору виглядає так:

2 умова: Принцип Паулі. Одна орбиталь включає 2 електрона (електронну пару) і не більше. Але можливо і зміст всього одного електрона. Його називають неспареним.

3 умова: Правила Гунда. Кожну орбиталь одного підрівня спочатку заповнюють по одному електрону, потім в них додаються по другому електрону. У житті ми бачили аналогічну ситуацію, коли незнайомі пасажири автобуса спочатку займають по одному всі вільні сидіння, а потім сідають за два.

Посилання на основну публікацію