Электронная оболочка атома


Электронная оболочка атома.

 

 

Электронная оболочка атома:

Электронная оболочка атома – это область пространства наиболее вероятного нахождения электронов, имеющих одинаковое значение главного квантового числа n и, как следствие, располагающихся на близких энергетических уровнях.

Число электронов в каждой электронной оболочке не может превышать определенного максимального значения.

Порядок заполнения электронных оболочек (орбиталей с одинаковым значением главного квантового числа n) определяется правилом Клечковского (также используется названия правило Маделунга или принцип Ауфбау). Согласно правилу Клечковского заполнение электронами орбиталей в атоме происходит в порядке возрастания суммы главного и орбитального квантовых чисел n + l. При одинаковой сумме раньше заполняется орбиталь с меньшим значением n.

Порядок заполнения электронами орбиталей в пределах одного подуровня (орбиталей с одинаковыми значениями главного квантового числа n и орбитального квантового числа l) определяется правилом Хунда. Согласно правилу Хунда, заполнение орбиталей одной подоболочки начинается одиночными электронами с параллельными (одинаковыми по знаку) спинами, и лишь после того, как одиночные электроны займут все орбитали, может происходить окончательное заполнение орбиталей парами электронов с противоположными спинами.

Электронные оболочки обозначаются буквами K, L, M, N, O, P, Q или цифрами от 1 до 7. Подуровни оболочек обозначаются буквами s, p, d, f, g, h, i или цифрами от 0 до 6.

Количество электронов в каждой оболочке вычисляется по формуле:

2N2  , где N – номер оболочки.

Максимальное количество электронов в каждой оболочке приведено в таблице 1.

 

Таблица 1.

Уровень Подуровень Итого электронов в оболочке
0 (s) 1 (p) 2 (d) 3 (f) 4 (g) 5 (h) 6 (i)
1 (K) 2 2
2 (L) 2 6 8
3 (M) 2 6 10 18
4 (N) 2 6 10 14 32
5 (O) 2 6 10 14 18 50
6 (P) 2 6 10 14 18 22 72
7 (Q) 2 6 10 14 18 22 26 98

 

Каждая оболочка состоит из одного или нескольких подуровней, каждый из которых состоит из атомных орбиталей. К примеру, первая оболочка (K) состоит из одного подуровня «1s». Вторая оболочка (L) состоит из двух подуровней, 2s и 2p. Третья оболочка (M) — из «3s», «3p» и «3d». Четвертая (N) – из «4s», «4p», «4d», «4f». Пятая (O) – из «5s», «5p», «5d», «5f» и «5g» (теоретически).

На самом деле максимальное количество электронов достигается только известных элементах) на первых четырех оболочках (K, L, M, N). Ни один известный элемент не имеет более 32 электронов в любой оболочке.

Подуровни электронных оболочек атомов заполняются электронами по формуле:

2 + 2²l  или 2 + 4l  ,

где l – номер подуровня.

Электроны внешних оболочек обладают большей энергией, и, по сравнению с электронами внутренних оболочек, находятся дальше от ядра, что делает их более важными в анализе поведения атома в химических реакциях и в роли проводника, так как их связь с ядром слабее и легче разрывается.

 

 

Источник: https://wikipedia.org