Заповнення орбіталей
Набори значень квантових чисел для різних атомних орбіталей:
Під час заповнення електронами атомних орбіталей дотримуються наступні три правила:
1. Принцип стійкості (принцип мінімальної енергії). Орбіталі заповнюються починаючи з мають саму низьку енергію і далі в порядку її підвищення. У цьому випадку енергія атома є мінімальною, а стійкість – максимальною.
Енергетична послідовність легко може бути описана за допомогою правила суми перших двох квантових чисел (n+l. Це правило носить назву правила Клечковского (1951 р.):
При заповненні орбітальних оболонок атома більш кращі (більш енергетично вигідні), і, значить, заповнюються раніше ті стани, для яких сума головного квантового числа n та побічної (орбітального) квантового числа l, тобто n+l, має менше значення.
Наприклад, орбіталь 4s, для якої n+l = 4+0 = 4, заповнюється раніше, ніж орбіталь 3d, де сума n+l = 3+2 = 5.
При рівності сум нижче по енергії знаходиться орбіталь з меншим значенням головного кантовой числа. Так, орбіталь 3d має більш низьку енергію, ніж 4р.
Звичайний порядок заповнення атомних орбіталей:
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f =5d < 6p < 7s < 5f=6d…
2. Принцип Паулі: в атомі не може бути двох електронів, у яких усі чотири квантові числа були б однаковими.
На будь-якій орбіталі може знаходитись не більше двох електронів і лише в тому разі, якщо вони мають протилежно спрямовані спини. Такі електрони називаються спареними.
3. Правило Хунда (1925 р.). Атом в основному стані повинен мати максимально можливе число неспарених електронів в межах визначеного подуровня.
Заповнення енергетичних орбіталей азоту: а – правильна схема, б – неправильна схема.
Related posts:
- Характеристика орбіталей Датським вченим Нільсом Бором в 1913 р було встановлено наступне. Кожна орбіталь (Бор називав їх орбітами) має строго певні розміри і тому називається стаціонарною або стійкою. Рухаючись за такою орбіталі, електрон не виділяє і не поглинає енергії, а повністю зберігає її запас Такий стан називається нормальним. Якщо електрону повідомити додатково енергію ззовні, то він “збуджується” […]...
- Гібридизація орбіталей атома вуглецю Гібридизація орбіталей – процес, при якому орбіталі, які спочатку були різних форм, а так само містили різну енергію, змішуються. При цьому відбувається утворення такої ж кількості гібридних орбіталей, які дорівнюють по формі і енергії. У атомів вуглецю, в гібридизації бере участь s-орбіталь. При цьому, кількість p-орбіталей, які здатні брати участь в гібридизації, варіюється від однієї […]...
- Квантово-механічна модель атома Орбиіаль – область простору всередині атома, у якій зосереджена велика частина заряду електрона. Орбіталь розглядається як сукупність імовірних (приблизно 90% можливих) положень електрона. Назва “орбіталь” (а не орбіта) відображає геометричне уявлення про стаціонарних станах електрона в атомі, підкреслюючи той факт, що стану електрона в атомі описується законами квантової механіки і відрізняється від класичного руху по […]...
- Електронна структура атомів Квантові числа використовують для опису стану електрона в атомі. Поряд з квантовими числами для тих же цілей використовують: Діаграми рівнів енергії атома; електронні конфігурації. 1. Діаграма рівнів енергії На малюнку показана діаграма рівнів атома, за допомогою якої можна описати електрони будь-якого атома. З попереднього матеріалу “Модель атома”, думаю, вам все на діаграмі зрозуміло. Єдиний нюанс, […]...
- Ковалентний хімічний зв’язок: полярний і неполярний Найбільш поширеним видом хімічної взаємодії є ковалентний зв’язок. Значення електронегативності елементів, що вступають у взаємодію, відрізняються не різко, в зв’язку з цим відбувається тільки зміщення загальної електронної пари до більш електронегативного атома. Ковалентна взаємодія може утворюватися за обмінним механізмом або по донорно-акцепторного. Обмінний механізм реалізується, якщо у кожного з атомів є неспарені електрони на зовнішніх […]...
- Метод молекулярних орбіталей (метод МО) Відмінність цього методу від методу електронних пар полягає в тому, що в ньому використовуються не хвильові функції, що описують електронні пари, а хвильові функції одного електрона в полі всіх ядер і інших електронів. Електрони молекули розміщуються за відповідними одноелектронне рівням з урахуванням принципу Паулі, тобто на одній молекулярної орбіті може перебувати не більше двох електронів, […]...
- Квантові числа електронів Квантові числа – енергетичні параметри, що визначають стан електрона і тип атомної орбіталі, на якій він знаходиться. 1. Головне квантове число n характеризує загальну енергію електрона і розмір орбіталі. Воно приймає цілочисельні значення від 1: n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. 2. Орбітальна (побічна) квантове число l характеризує форму атомної орбіталі і […]...
- Стан електронів в атомі Під станом електрона в атомі розуміють сукупність інформації про енергію певного електрона і просторі, в якому він знаходиться. Ми вже знаємо, що електрон в атомі не має траєкторії руху, тобто можна говорити лише про ймовірність знаходження його в просторі навколо ядра. Він може знаходитися в будь-якій частині цього простору, що оточує ядро, і сукупність різних […]...
- Електронна будова амінів Переходячи до питання про електронний і просторовому будову амінів, вчитель продовжує логіку викладу матеріалу, сформовану при розгляді вуглеводнів та кисневмісних сполук. У молекулах амінів з’являється новий елемент, важливий органоген – атом азоту. Доцільно на підставі положення в Періодичній системі згадати електронна будова атома цього елемента. Учні з місця відповідають на короткі запитання вчителя: – Положення […]...
- Будова атома вуглецю В даний час органічну хімію розглядають як хімію з’єднань вуглеводу, але, віддаючи данину поваги історії, як і раніше продовжують називати її органічною хімією. Тому так важливо більш докладно розглянути будову атома цього елемента, характер і просторове напрямок утворюваних нею хімічних зв’язків. Атом вуглецю складається з ядра, що має позитивний заряд +6 (так як містить шість […]...
- Будова “електронних” оболонок атомів – коротко Для кращого розуміння електронних оточуючих ядро оболонок, потрібно знати про йоні – частці, в основі якої, крім електронів, присутні так звані протони. Якщо число протонів більше числа електронів, то такий атом називається катіоном (позитивний заряд). В іншому випадку атом називається аніоном (заряд негативний). Кожен з електронів займає свій власний рівень щодо ядра. Конфігурація електронів для […]...
- Валентні стани атома вуглецю Ви вже знаєте, що електронні орбіталі характеризуються різними значеннями енергії, різної геометричної формою і спрямованість у просторі. Так, 1s-орбіталь має більш низькою енергією. Потім слід 2s-орбіталь, що володіє більш високою енергією. Обидві ці орбіталі мають форму сфери. Природно, 2s-орбіталь більше 1s-орбіталі: велика енергія є наслідком більшого середньої відстані між електронами і ядром. Три 2р-орбіталі гантелеобразная […]...
- Метод валентного зв’язку При поступовому зближенні атомів взаємодія зростає і стає особливо великим, коли відстань між ядрами виявляється менше 2rорб. На цій відстані електронні орбіталі атомів перекриваються. При такому зближенні електрони різних атомів водню вже не можуть рухатися незалежно. По-перше, при попаданні електрона з одного атома в область перекривання він може не повернутися, а переходить на ls-орбіталь другого […]...
- Електронна будова етилену Учитель пише на дошці структурну формулу будь-якого алкана. В якому стані гібридизації знаходяться атоми вуглецю в цьому стані? З цього питання можна почати повторення вельми складного для розуміння матеріалу – валентні стани атома вуглецю. Всі вуглецеві атоми мають однаковий тип гібридизації – sp3. Яке взаємне розташування осейsp3-гібридних орбіталей у просторі? Які ще типи гібридизації хлопці […]...
- Електронна формула елемента Алгоритм складання електронної формули елемента: Визначте число електронів в атомі використовуючи Періодичну таблицю хімічних елементів Менделєєва Д. І.. За номером періоду, в якій розташований елемент, визначте число енергетичних рівнів; число електронів на останньому електронному рівні відповідає номеру групи. Рівні розбити на підрівні і орбіталі і заповнити їх електронами у відповідності з правилами заповнення орбіталей: Необхідно […]...
- Електронні формули хімічних елементів Розташування електронів на енергетичних оболонках або рівнях записують за допомогою електронних формул хімічних елементів. Електронні формули або конфігурації допомагають уявити структуру атома елемента. Будова атома Щоб читати електронні формули, необхідно зрозуміти будову атома. Атоми всіх елементів складаються з позитивно зарядженого ядра і негативно заряджених електронів, які розташовуються навколо ядра. Електрони знаходяться на різних енергетичних рівнях. […]...
- Небензольні ароматичні сполуки Основні характерні ознаки ароматичних сполук: стійкість до окислення, легкість реакцій електрофільного заміщення – нитрования, сульфирования, галогенування, вельми мала схильність до реакцій приєднання. Великий інтерес мають сполуки, які не є похідними бензолу, але які мають ароматичними властивостями, тобто небензольние ароматичні сполуки. Роботами Робінсона та інших дослідників було показано, що для прояву ароматичних властивостей необхідно наявність в […]...
- Ковалентний зв’язок В основу ковалентного зв’язку покладено принцип спільного використання електронів, як прагнення заповнення валентних рівнів енергії. 1. Водень – H2 Зазвичай в природі водень зустрічається не у вигляді окремого атома, а являє собою двоатомних молекул – Н2. Водень має один валентний електрон і йому потрібен ще один, щоб заповнити перший енергетичний рівень. Атом водню може “запозичити” […]...
- Валентні можливості атомів хімічних елементів Будова зовнішніх енергетичних рівнів атомів хімічних елементів і визначає в основному властивості їх атомів. Тому ці рівні називають валентними. Електрони цих рівнів, а іноді і предвнешнего рівнів можуть брати участь в утворенні хімічних зв’язків. Такі електрони також називають валентними. Валентність атома хімічного елемента визначається в першу чергу числом неспарених електронів, які беруть участь в утворенні […]...
- Устрій сховища, порядок його заповнення і правила поведінки Сховища (захисні споруди) призначені для захисту людей від наслідків аварій (катастроф) і стихійних лих у мирний час, а також є найбільш надійним засобом захисту від вражаючих факторів зброї масового ураження і звичайних засобів нападу противника у воєнний час. Сховища можуть бути розташовані окремо чи обладнаними в підвалах житлових будинків та інших будівель. Вбудоване (підвальне) притулок […]...
- Валентність і електронна теорія В рамках електронної теорії валентність атома определеяется на підставі числа непарних електронів, які беруть участь в утворенні електронних пар з електронами інших атомів. В освіті хімічних зв’язків беруть участь тільки електрони, що знаходяться на зовнішній оболонці атома. Тому максимальна валентність хімічного елемента – це число електронів у зовнішній електронній оболонці його атома. Поняття валентності тісно […]...
- Іонний тип хімічного зв’язку Чисто іонним зв’язком називається хімічно пов’язане стан атомів, при якому стійке електронне оточення досягається шляхом повного переходу загальної електронної щільності до атома більш електронегативного елемента. На практиці повний перехід електрона від одного атома до іншого атому-паренеру по зв’язку не реалізується, оскільки кожен елемент має більшу або меншу, але не нульову, електронегативність, ілюбая зв’язок буде в […]...
- Атом і його структура З цього моменту ми підемо всередину речовин і подивимося, що ж відбувається там з речовиною. Атом, з грецької мови – “неподільний”, і при хімічних реакціях він дійсно не змінюється. Але в кінці 19 століття вчені зафіксували електрони – частинки атомів з негативним зарядом. Заряд електрона прийнятий за точку відліку будь-яких атомних зарядів і становить -1. […]...
- Будова атома Знання будови атома дає можливість передбачити властивості елементів, простих і складних елементів, пояснювати механізми виникнення хімічних реакцій. Сьогодні вважають, що фундаментальними частинками атома є кварки і лептони. Електрон відноситься до лептонам. А протон і нейтрон складаються з трьох кварків кожен, які з’єднані глюонами. Протони і нейтрони (нуклони) утримуються в ядрі дуже сильними ядерними силами, які […]...
- Будова атома сірки Сірка (S) – неметал, що відноситься до групи халькогенів. Будова атома сірки легко визначити, звернувшись до періодичної таблиці Менделєєва. Будова Сірка в періодичній таблиці знаходиться під 16 номером в третьому періоді, VI групі. Відносна атомна маса елемента – 32. Природна сірка має кілька ізотопів: 32S; 33S; 34S; 36S. Крім цього, штучно отримано 20 радіоактивних ізотопів. […]...
- Ступінь окиснення Ступінь окиснення – це умовний заряд атомів хімічного елемента в сполуці, обчислений з припущення, що всі зв’язки мають іонний тип. Ступені окислення можуть мати позитивне, негативне або нульове значення, тому алгебраїчна сума ступенів окиснення елементів у молекулі з урахуванням їх числа атомів дорівнює 0, а в іоні – заряду іона. 1. Ступені окислення металів у […]...
- Ознаки подільності на 9 і на 3 Чи не розкладеними в кошики залишаться 8 яєць від сотень, 4 яйця від десятків і ще 6 яєць: 8 + 4 + 6 = 18. Число 18 є сумою цифр числа 846. Так як 18 яєць можна розкласти порівну в 9 кошиків (по 2 яйця в кожну), то і всі 846 яєць можна розкласти порівну […]...
- Компоненти атома Більшу частину обсягу атома становить вільний простір. Майже вся маса атома зосереджена в ядрі. Для характеристики ваги атомів вчені використовують шкалу відносних атомних ваг, по якій вага атома вуглецю дорівнює 12. Вага протона приблизно в 1800 разів більше, ніж вага електрона, а нейтрон важить майже стільки ж, скільки протон. Елементом називають форму матерії, що складається […]...
- Радіоактивні перетворення атомних ядер У 1903 р (т. Е. Ще до виявлення існування атомних ядер) Резерфорд і його співробітник, англійський хімік Фредерік Содді, виявили, що радіоактивний елемент радій в процесі?-розпаду (т. Е. Мимовільного випромінювання?-частинок) перетворюється в інший хімічний елемент – радон. Радій і радон відрізняються за своїми фізичними і хімічними властивостями. Радій – метал, при звичайних умовах він знаходиться […]...
- Відносна атомна та молекулярна маси Атоми мають дуже маленький розмір і дуже маленьку масу. Якщо виражати масу атома якого-небудь хімічного елемента в грамах, то це буде число перед яким знаходиться більше двадцяти нулів після коми. Тому вимірювати масу атомів в грамах незручно. Однак, якщо взяти будь-яку дуже малу масу за одиницю, то всі інші малі маси можна виражати як відношення […]...
- Електронні формули іонів Атоми можуть віддавати і приймати електрони. Віддаючи або приймаючи електрони, вони перетворюються в іони. Іони – це заряджені частинки. Надмірна заряд позначається індексом в правому верхньому куті. Якщо атом віддає електрони, то загальний заряд утворилася частки буде позитивний (згадаємо, що число протонів в атомі дорівнює числу електронів, а при віддачі електронів число протонів буде більше […]...
- Що таке ковалентний полярний і неполярний зв’язок Хімічним елементарним частинкам властиво з’єднуватися один з одним за допомогою формування спеціальних взаємозв’язків. Вони бувають полярними і неполярними. Кожен зв’язок має певний механізм формування і умови виникнення. Що таке ковалентний зв’язок Ковалентний зв’язок – це утворення, яке виникає у елементів з неметалевими властивостями. Наявність приставки “ко” свідчить про спільну участь атомних електронів різних елементів. Поняття […]...
- Ступені окиснення хімічних елементів Ми вже знаємо про існування заряджених частинок-іонів. Позитивний заряд іона дорівнює числу електронів, відданих одним атомом елемента; Негативний заряд іона дорівнює числу електронів, прийнятих одним атомом елемента. Записи Na+, Ca2+, Al3+ означають, що атоми даних елементів втратили відповідно 1, 2, 3 е-, а записи F-, O2-, N3- означають, що атоми даних елементів придбали відповідно 1, […]...
- Ковалентний хімічний зв’язок в хімічних речовинах Ковалентний зв’язок – це зв’язок, що зв’язує найчастіше атоми неметалів молекулах і кристалах. Про те, який хімічний зв’язок називають ковалентним поговоримо в цій статті. Що таке ковалентний хімічний зв’язок? Ковалентний хімічний зв’язок – це зв’язок, що здійснюється за рахунок утворення спільних (зв’язують) електронних пар. Якщо між двома атомами є одна загальна електронна пара, то такий […]...
- Валентності поширених елементів Водень Один з найпоширеніших елементів у Всесвіті, зустрічається у багатьох з’єднаннях і завжди має V = 1. Це пов’язано з будовою його зовнішньої електронної орбіталі, на якій у водню знаходиться 1 електрон. На першому рівні може перебувати не більше двох електронів одночасно, таким чином, водень може або віддати свій електрон і утворити зв’язок (електронна оболонка […]...
- Відносна молекулярна маса У хімії надзвичайно важливим є поняття “молекулярна маса”. Молекулярну масу часто плутають з молярною масою. Чим відрізняються ці величини, і якими властивостями володіють? Молекулярна маса Атоми і молекули – найдрібніші частинки будь-яких хімічних речовини. Якщо постаратися висловити їх масу в грамах, то вийде число, в якому перед коми буде перебувати близько 20 нулів. Тому вимірювати […]...
- Подільність натуральних чисел Ділення – це дія, зворотне множенню. Розглянемо більш детально ділення натуральних чисел. Натуральними числами називають числа, які використовуються для рахунку. Кожному кількістю предметів рахунку відповідає деяке натуральне число. Якщо предметів для рахунку немає, то використовується значення 0, але при рахунку предметів ми ніколи не починають з 0, і відповідно число 0 не можна віднести до […]...
- Відносна атомна та молекулярна маси речовин і елементів Для вимірювання маси атома використовується відносна атомна маса, яка виражається в атомних одиницях маси (а. е. м.). Відносна молекулярна маса складається з відносних атомних мас речовин. Поняття Для усвідомлення, що таке відносна атомна маса в хімії, слід розуміти, що абсолютна маса атома занадто мала, щоб висловлювати її в грамах, а тим більше в кілограмах. Тому […]...
- Загальні відомості про гетероциклічні сполуки Ароматичні гетероцикли являють собою плоскі циклічні системи, що містять замість одного або декількох атомів вуглецю атоми кисню, сірки, азоту. Ароматичними їх називають внаслідок того, що вони задовольняють всім критеріям, властивим будь ароматичної системі, а саме: – система є циклічною; – цикл є плоским; – є сполучення по всьому циклу, тобто можливість безперешкодної делокализации будь-якого з […]...
- Як позначають структуру атома при записі Наприклад, звичайний водень: Ядро з зарядом +1 або Z = 1 Нейтронів у нього немає, так що N = 0 Значить масове число атома (сума протонів і нейтронів): А = Z + N = 1 Кожен протон і нейтрон по масі майже дорівнює 1 а. е. м, значить маса всього атома звичайного водню 1 а. […]...