Принцип (заборона) Паулі. В атомі не може бути двох електронів, що мають однакові значення всіх чотирьох квантових чисел. Слідство з принципу Паулі. в кожну квантову осередок (орбиталь) можна помістити тільки два електрони з протилежними спинами. Розглянемо 2р-підрівень. Для цього підрівня n = 2, l = 1, тоді ml може приймати значення -1, 0, + 1, що відповідає трьом квантовим осередкам. У кожній з них за принципом Паулі може розміститися по два електрони з протилежними спинами.
Таким чином, легко визначити максимальну місткість лю6oгo енергетичного підрівня. Дійсно, на s-підрівні будь-якого енергетичного рівня тільки одна орбіталь, на якій можливе знаходження двох електронів, отже, на s-підрівні може бути максимально два електрони з протилежними спинами. На p-підрівні три орбіталі
отже, може розміститися максимально шість електронів, на d-підрівні п'ять орбіталей і, отже, може бути максимально десять електронів, на f-підрівні сім орбіталей, значить, максимально чотирнадцять електронів. Це записується в такий спосіб: s 2; p 6; d 10; f 14.
Всього на підрівні може бути не більше 2 (2l +1) електронів, де l - орбітальне квантове число, а (2l +1) - кількість квантових осередків.
Правило Гунда.В межах одного підрівня електрони займають найбільшу кількість квантових осередків так, щоб сумарний спин був максимальним.
Припустимо, що на 2р-підрівні потрібно розмістити три електрона. Принцип Паулі дозволяє три варіанти розміщення:
Практично реалізується варіант III відповідно до правила Гунда.
У варіанті I і II: ås = 1/2, у варіанті III: ås = 3/2.
Принцип Паулі обмежує число електронів в атомі для кожного енергетичного рівня.
Наприклад, ємність рівнів становить:
На 4-му енергетичному рівні 16 орбіталей (n 2), на яких можливе розміщення 32 електронів (2n 2).
Енергії орбіталей одного підрівня виродилися, тобто у ізольованого атома вони не помітні. В електричному або магнітному полі, а також в оточенні заряджених іонів ці стани енергетично стають різними, кажуть, що виродження знімається.
Принцип Паулі визначає можливі стани електронів в атомі, але нічого не говорить про те, в яких саме станах знаходяться електрони в конкретному атомі.
Розподіл електронної щільності і енергії допустимих енергетичних станів електронів визначається складним балансом багатьох сил (взаємодії ядра з електронами, взаємним відштовхуванням електронів один від одного, ефектом екранування ядра електронами і ін.).
При використанні матеріалу, поставите посилання на Студалл.Орг (0.006 сек.)