Budowa atomu

EM.14, Konfiguracja elektronowa pierwiastków

i

Elektrony w atomie w stanie podstawowym opisywane są przez orbitale z zachowaniem: zasady minimum energii, zakazu Pauliego i reguły Hunda.

Zasada minimum energii

Elektrony opisywane są w pierwszej kolejności przez orbitale o najniższej energii (a więc o najmniejszej głównej liczbie kwantowej).

Rysunek 1.10 pokazuje kolejność, w jakiej wzrasta energia orbitali atomowych. Poszczególne kwadraty symbolizują pojedyncze orbitale. W celu łatwego zapamiętania kolejności energetycznej orbitali atomowych można posłużyć się schematem na rysunku 1.11.

E

□

55

□

4^

□

35

□

25

2P

3 d

1 s

)

2P

c

3 V

2 s 3w 4 5

3 d ⁽4~d

~5s

□

15

Rys. 1.10. Schemat poziomów energetycznych

4/

5/

5 d 6d

7 p----Sir

Rys. 1.11. Kolejność energetyczna orbitali

Reguła Hunda

Atomy dążą do ur s niesparowanych i ni magnetycznej spić

Przykład 1.12

Który z poniższych na mi typu p jest nie:z j

adt It It I

Odpowiedź: W z^r

czne z regułą Hut.zj spin i być opisane :

Konfiguracja elel r nów przez orbitale Elektron w atomie

konfig*

Dwa elektrony atcm liego różnią się sr -

W atomie węgla cm niesparowane deka z regułą Hunda:

Zakaz Pauliego

W atomie nie może być dwóch elektronów opisanych taką samą kombinacją liczb kwantowych.

Z zakazu tego jednoznacznie wynika, że jeden orbital może opisywać maksymalnie dwa elektrony, różniące się wartością magnetycznej spinowej liczby kwantowej m_s.

Przykład 1.11

Który z poniższych zapisów ilustrujących rozmieszczenie elektronów opisanych orbitalami typu p jest niezgodny z zakazem Pauliego?

Konfigurację dem guracji danego r -ten pierwiastek • ■ . Na przykład skr:.

a)

t t

b)

c)

d)

tu t

Odpowiedź: W zapisie b dwa elektrony o identycznym spinie opisane są tym samym orbi-talem. Jest to sprzeczne z zakazem Pauliego.

18

Atom węglami zz szej wartości : grupy układu c«m

www.wslp.com.: