Правила Гунда. При заповненні вироджених атомних орбіталей можливі два крайніх випадку (рис. П1Л, а і б). Згідно з правилом Хунда, електрони спочатку займають по одному всі вироджені орбіталі. утворюючи конфігурації з максимальним числом неспарених. електронів. Після такого розподілу додавання електронів прт-вода до утворення пар і заповнення атомних орбіталей відповідно до принципу Паулі. Однією з ілюстрацій правила Хунда є спосіб розміщення електронів на 2р-орбіталях атомів еле ментів другого періоду від бору до неону. Заповнення електронами орбіталей в атомах перехідних елементів призводить до утворення конфігурації з п'ятьма неспареними електронами. [C.171]
В основі побудови молекулярних орбіталей (МО), як і при побудові атомних орбіталей (АО), лежать одні й ті ж положе-1 ія енергетичний критерій. принцип Паулі і правило Хунда. Кожна молекулярна, як і атомна, орбиталь характеризується своїм набором чотирьох квантових чисел, що відбивають властивості електрона в даному стані. Заповнення електронами енергетичних рівнів відбувається в порядку зростання енергії. Відмінність атомних від молекулярних орбіталей полягає в тому, що перші одноцентровую, а другі багатоцентрові. В атомі одне ядро, в молекулі їх кілька. Молекулярні орбіталі складніше атомних. [C.113]
Сталого (збудженому) станом багатоелектронного атома відповідає такий розподіл електронів по АТ, при якому енергія атома мінімальна. Тому АТ заповнюється в порядку послідовного зростання їх енергій (при цьому не повинен порушуватися принцип Паулі). Порядок заповнення електронами АТ визначається правилами Клечковского, які враховують залежність енергії орбіталі від значень як головного (п), так і орбітального (1) квантових чисел. Згідно з цими правилами, АТ заповнюється електронами в порядку послідовного збільшення суми п +1 (перше правило Клечковского), а при однакових значеннях цієї суми - в порядку послідовного зростання головного квантового числа (друге правило Клечковского). За типом електронних структур атомів в періодичній системі елементів їх ділять на 5, р -, (1, - елементи. Елементи, в атомах яких підрівень зовнішнього рівня заповнюється одним або двома електронами при наявності в сусідньому із зовнішнім рівнем двох або восьми електронів, називають з-елементами. як приклад покажемо розподіл електронів в атомі натрію (7 = 11), який знаходиться в третьому періоді періодичної системи з обчисленням суми (п + 1) [c.10]
При послідовному заповненні електронних шарів виникає питання про розміщення електронів по орбіталях. Якщо, наприклад, в атомі орбіталі с / = 0 (s-орбіталі) заповнені і є ще три р-орбіталі, то, заповнюючи електронний шар, на одну з них можна помістити два електрона. Це не буде порушенням принципу Паулі. якщо у електронів спини протилежні. З іншого боку, можна розмістити два електрона і на різних р-орбіталях. Тоді спини електронів можуть бути однаковими. Досвід показав. що другий тип розміщення енергетично вигідніше. Існують два правила Хунда. дозволяють зробити правильний вибір конфігурації [c.78]
Сталого (збудженому) станом багатоелектронного атома відповідає такий розподіл електронів по АТ, при якому енергія атома мінімальна. Тому АТ заповнюються в порядку послідовного зростання їх енергій (при цьому не повинен порушуватися принцип Паулі). Порядок заповнення електронами АТ визначається правилами Клечковского, які враховують залежність енергії орбіталі від значень як головного (п), так і орбітального (/) квантових чисел. Згідно з цими правилами, АТ заповнюються електронами в порядку послідовного збільшення суми п +1 (1-е правило Клечковского), а при однакових значеннях цієї суми - в порядку послідовного зростання головного квантового числа п (2-е правило Клечковского). [C.41]
При заповненні квантових осередків електронами необхідно керуватися правилом Гунда в даному підрівні електрони прагнуть зайняти вільні квантові осередки спочатку по одному з паралельними спинами і потім тільки по другому з протилежним напрямком спина. За принципом Паулі в кожному осередку може бути тільки два електрони з протилежними спинами. При такому способі заповнення квантових осередків одного підрівня даними числом електронів сумарний спін має найбільше значення. що вимагає правило Гунда. [C.70]
Заповнення одночасткових станів електронами має відбуватися відповідно до принципу Паулі. а при неповній заселеності вироджених рівнів -при дотриманні правила Гунда про максимальну мультіплетності. [C.201]
Ці усуспільнені електрони займають молекулярні орбіталі (МО). МО є, як правило, многоцентровой орбиталью і заповнюють її електрони делокалізованних (розосереджені). Заповнення МО електронами відбувається з дотриманням принципу Паулі. Таким чином. МО, як і АТ, може бути вакантною, заповненої одним електроном або двома електронами з протилежними спинами. [C.33]
Зупинимося ще раз на значенні принципу Паулі як закону, що визначає сам факт існування молекул як стійких систем. що складаються з позитивно і негативно заряджених частинок Насамперед відзначимо, що правило заповнення рівнів енергії в квантовій системі. підкоряється принципу Паулі. діє не для будь-яких негативних зарядів. а лише для таких, які володіють напівцілим спіном Так що використання природою для побудови молекул саме електронів не є випадковим Правда, можуть існувати атоми і молекули, що містять антиядра (антипротона) і антюлектрони (позитрони) Це, однак, екзотика. і в звичайній хімії з такими об'єктами невідомі Уявімо собі тепер, що в просторі в положеннях, що відповідають положенням атомів в молекулі бензолу. розміщені відповідні ядра або набори кулоновских потенційних пасток Нехай в цей простір по одному впорскується електрони Якби вони вели себе як класичні частинки. що не підкоряються спеціальної квантової статистики Фермі-Дірака і наступного з неї принципом Паулі. то цілком могло б трапитися, що потрапили в пастку атома вуглецю 6 електронів, навіть з урахуванням їх взаємного відштовхування. розмістилися б у глибині потенційної ями в безпосередній близькості від ядра Тоді таку освіту повело б себе як електрично нейтральна вже на малих відстанях від центру Пастка просто зникла б, і молекула не могла б утворитися Та обставина, що електрони підкоряються принципу Паулі і змушені розташовуватися на рівнях енергії атомів, поступово приблежается до верхньої частини кулоновской потенційної пастки>, призводить, по-перше, до характерного для ізольованих атомів заповнення всіх пасток і, отже, до виникнення розподіленого в просторі всієї [c.137]
Виходячи з принципу Паулі і правила Гунда. згідно з яким електрони прагнуть по можливості не утворювати пари, можна побудувати періодичну систему елементів на основі спектроскопічних даних. Атом кожного наступного елемента утворюється шляхом додавання протона і електрона до атома попереднього елемента. У багатоелектронних атомах електрони заповнюють відповідні орбіталі в порядку зростання їх енергії. Експериментально встановлено наступний ряд зміни енергій по орбиталям 15 Дивитися сторінки де згадується термін Принцип Паулі і правило заповнення. [C.30] [c.38] [c.30] [c.148] Дивитися глави в: