ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Строение атомных ядер. Радиоактивность. Ядерные реакции из "Задачи и упражнения по общей химии" При решении вопросов, связанных с электронной структурой атомов, следует исходить из того, что любое устойчивое состояние электрона в атоме характеризуется определенными значениями квантовых чисел п, I, т и S. Состояние электрона в атоме, отвечающее определенным значениям квантовых чисел п, I п т, называется атомной электронной орбиталью. [c.40] Устойчивому (невозбужденному) состоянию многоэлектронного атома отвечает такое распределение электронов по АО, при котором энергия атома минимальна. Поэтому АО заполняются в порядке последовательного возрастания их энергий (при этом не должен нарушаться принцип Паули ). Порядок заполнения электронами АО определяется правилами Клечковского, которые учитывают зависимость энергии орбитали от значений как главного (п), так и орбитального (/) квантовых чисел. Согласно этим правилам, АО заполняются электронами в порядке последовательного увеличения суммы п +1 (1-е правило Клечковского), а при одинаковых значениях этой суммы — в порядке последовательного возрастания главного квантового числа п (2-е правило Клечковского). [c.41] Решение. Подуровню 4х соответствует сумма /г + / = = 4 + 0 = 4. Такой же суммой п + 1 характеризуется подуровень Зр, но заполнение этого подуровня предшествует заполнению подуровня 4 , так как последнему отвечает большее зна-. чение главного квантового числа. Следовательно, после подуровня 4 будет заполняться подуровень с суммой п + I — 5, причем из всех возможных комбинаций п + /, соответствующих этой сумме (п — 3, / = 2 п — 4, / = 1 га = 5, 1 — 0), первой будет реализоваться комбинация с наименьшим значением главного квантового числа, т. е. вслед за подуровнем 4в будет заполняться подуровень 3(1. [c.41] согласно которому минимальной энергии атома соответствует такое распределение электронов по АО данного подуровня, при котором абсолютное значение суммарного спина атома максимально при любом другом размещении электронов атом будет находиться в возбужденном состоянии, т, е. будет характеризоваться более высокой энергией. [c.42] Пример 3. Составить электронную формулу атома кремния я графическую схему заполнения электронами валентных орбиталей этого атома в нормальном и в возбужденном состой ниях. [c.42] Электронными аналогами называются элементы, у которых валентные электроны расположены на орбиталях, описываемых общей для всех элементов фор-мулой. В периодической системе элементов электронл ные аналоги входят в состав одной подгруппы. [c.42] Валентные электроны хлора — Зх Зр , а марганца — Зс1Ч8 та КИМ образом, эти элементы не являются электронными аналогами и не должны размещаться в одной и той же подгруппе. Но на валентных орбиталях атомов этих элементов находится одинаковое число электронов — 7. На этом основании оба элемента помещают в одну и ту же седьмую группу периодической системы, но в разные подгруппы. [c.43] Энергией ионизации называют энергию, которую нужно затратить для отрыва электрона от атома с превращением последнего в положительно заряженный ион. Энергию ионизации обычно выражают в электронвольтах (эВ). [c.43] При затрате достаточной энергии можно удалить из атома два, три и более электрона. Первый потенциал ионизации соответствует энергии отрыва первого электрона, второй — энергии отрыва второго электрона и т. д. [c.43] При прочих равных условиях потенциал ионизации тем больше, чем больше заряд ядра и меньше радиус атома или иона. С этой точки зрения в периоде с ростом заряда ядра должна наблюдаться тенденция к возрастанию потенциала ионизации (при удалении электрона с одним и тем же главным квантовым числом). Действительно, значения /1 и /г для Ве меньше, чем соответствующие значения для С. [c.44] Потому что 1) размеры электронного облака определяются только значением главного квантового числа (п) 2) при одном и том же п электроны с большим значением I сильнее экранируются внутренними электронами 3) с увеличением I степень вырождения подуровня растет. [c.47] Потому что 1) при переходе от Ве к В возрастает заряд ядра 2) электронные конфигурации с полностью заполненным подуровнем обладают повышенной устойчивостью 3) при переходе от Ве к В уменьшается размер атома. [c.47] Потому что 1)в случаях. .. нарушено правило Хунда 2) в случаях. .. нарушен принцип Паули 3) в случаях. .. энергия атома не минимальна. [c.48] Приводимые в этом разделе химические символы обозначают не атомы элементов, а их ядра. Нижний индекс указывает заряд ядра, численно совпадающий с номером элемента в периодической системе элементов, верхний — массовое число А, представляющее собой сумму Е N, где Z — число протонов (р) в ядре, определяющее заряд ядра, а N — число нейтронов (п) в ядре. Ядра всех атомов данного элемента имеют одинаковый заряд, т. е. содержат одно и то же число протонов число нейтронов может быть различным. [c.48] обладающие одинаковым зарядом ядра, но разными массовыми числами, называются изотопами (например, 7С1 и 7С1). [c.48] имеющие одинаковые массовые числа, но разное число протонов в ядре, называются изобарами (например, 1эК и мСа). [c.48] Решение. Заряд ядра атома искомого элемента 92 численно совпадает с номером элемента в периодической системе. Элемент 92 — уран, символ — и. [c.49] Число электронов в атоме равно заряду ядра в данном случае число электронов равно 92. [c.49] Радиоактивностью называют самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного химического элемента в изотоп другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер. [c.49] К основным видам радиоактивного распада относятся а-распад, р-- и р+-распад, электронный захват и спонтанное деление. Часто эти виды радиоактивного распада сопровождаются испусканием 7-лучей, т. е. жесткого (с малой длиной волны) электромагнитного излучения. [c.49] Вернуться к основной статье