Шпаргалки


Шпаргалки История экономики Аудит Экономика Биомеханика в спорте Философия Финансы Тактика Финансовый менеджмент Отечественная история Экономический анализ Право Финансы организации Геодезия Анатомия Философия науки ИСЭ Рынок ценных бумаг Литература Сетевая экономика Экономика предприятия Логика Астрономия Культурология Мировая экономика Банковское законодательство Музыкальное воспитание ребенка

Лекции Консультант Плюс Финансы, денежное обращение и кредит Теория экономических информационных систем Философии Анатомия Вычислительные машины, системы и сети Аудит Информатика Строительное материаловедения Всемирная история История социальной работы
раскрутка сайта цены москва . Как принимать аминокислоты bcaa.

Курс лекций по "Строительное материаловедение"

Периодический закон и электронное строение атома

Все вещества состоят из взаимодействующих химических элементов. Минимальной частицей химического элемента является атом, состоящий из ядра и окружающих его электронов. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева устанавливает взаимосвязь периодичности свойств химических элементов с электронным строением атома. Важнейшее значение периодического закона заключается в том, что на его основе осуществляется осмысление и обобщение практически необъятного фактического материала о строении и свойствах простых и сложных веществ. На плакате 1 представлен вариант длинной формы периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. В ячейках таблицы приводятся порядковый номер химического элемента, его обозначение, относительная атомная масса и конфигурация внешнего электронного уровня.

Таблица.2 Обозначение уровней электронов в атоме

Уровень	Главное квантовое число п
К	I
L	2
М	3
N	4
О	5
Р	6
Q	7

Горизонтальные ряды таблицы Менделеева называются периодами. Номер периода соответствует главному квантовому числу п. Периоды определяют заполнение электронных уровней (слоев, оболочек) в атоме (табл. 2). Столбцы соответствуют группам и подгруппам. Группы обозначены римскими цифрами, а подгруппы буквами а и b.

Группы соответствуют последовательности заполнения электронных оболочек в каждом периоде согласно орбитальному (азимутальному - l), магнитному (т_l) и спиновому (m_s) квантовым числам. Подгруппы разделяют заполнение s-, р- и d- подуровней (орбиталей) (табл. 3).

Главное (радиальное) квантовое число п характеризует дискретность изменения энергии и расстояния электрона (радиуса орбиты) от атома, п = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Орбитальное (азимутальное) квантовое число l, или квантовое число углового момента, определяет дискретность изменения величины орбитального углового момента вращения электрона вокруг ядра атома, l = 0, 1, 2, 3, ..., (n - 1).

Таблица3 Обозначение подуровней электронов в атоме

Подуровень

Орбитальное квантовое число l

Магнитное квантовое число т определяет дискретность пространственной ориентации орбитального углового момента электрона, а следовательно, и атомного магнитного момента, т_l = - l, ..., -3, -2, -1,0, 1,2, 3, ..., l.

Спиновое квантовое число m_s определяет величину спинового (вращение вокруг собственной оси) углового момента электрона, m_s = -1/2, 1/2. Знак «минус» для квантовых чисел т и m_s означает существование положительных и отрицательных проекций углового момента на ось вращения.

Поскольку каждый отдельно взятый атом - электрически нейтральная система, то числу электронов в атоме химического элемента соответствует эквивалентное число протонов в атомном ядре, а, следовательно, пропорциональное значение электрического заряда ядра. Номер химического элемента в периодической системе соответствует электрическому заряду его ядра, выраженному в единицах заряда электрона е = 1,60217733 ^. 10^-19 Кл. У атома с номером Z положительный заряд ядра равен +Z^.e. Этот заряд несут Z протонов, каждый из которых имеет такую же массу, как ядро атома водорода и заряд +е. Увеличение числа электронов, а, следовательно, и протонов в атоме приводит к росту атомной массы. Однако одному и тому же химическому элементу могут соответствовать атомы с разной величиной массы - изотопы. Это связано с различным содержанием нейтронов в ядре химического элемента.

Примечание. Под изолированной системой понимается система, совершенно не взаимодействующая с окружающей средой.

Любая изолированная система стремится занять состояние с минимальной энергией - основное состояние. Соответственно ведут себя и электроны в атоме. Распределение электронов по орбиталям (по энергетическим уровням) определяется принципом исключения Паули, который гласит, что в атоме не может быть двух электронов, у которых все четыре квантовых числа одинаковы.

Пример:

По периодической таблице легко определить электронную конфигурацию атома каждого элемента, например, для лития Is²2s¹, углерода Is²2s²2p², неона Is²2s²2p⁶, кремния Is²2s²2p⁶3s²3p², ванадия Is²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s², урана Is²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰4f¹⁴5s²5p⁶5d¹⁰5f³6s²6p⁶6d¹7s².