ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электронные слои и оболочки из "Электронные структуры атомов и химическая связь" Мы выяснили основные функции квантовых чисел п, I и т в характеристике электронного облака. Теперь вернемся к рисунку 5, на котором приведены все возможные электронные облака с любым главным квантовым числом. Как указывалось, квантовые ячейки в каждом данном ряду схемы отвечают электронным облакам с данным п. Так как п определяет размеры облаков, каждый ряд соответствует данному среднему их размеру. Первый ряд включает самое маленькое облако. Во втором ряду сведены четыре облака больших размеров, отвечающих п=2, в третьем — еще больших ( =3) и т. д. [c.38] Если представить себе, что в поле ядра атома одновременно существуют все возможные облака, то каждый ряд облаков с данным п составит в атоме определенный условный слой. Первый электронный слой в атоме — первая строчка в схеме — образован единственным 1 -облаком. Второй электронный слой — вторая строчка в схеме — включает четыре облака с я=2. Третий электронный слой состоит из девяти облаков с п=3 и т. д. Каждый следующий слой в среднем дальше расположен от ядра, чем предыдущий. [c.38] Для обозначения слоев часто употребляют прописные буквы латинского алфавита (табл. 6). [c.40] Первый слой называют /С-слоем, второй — -слоем и т. д. [c.40] Каждый и-слой содержит п видов электронных облаков, различающихся значением /, а значит, формой. Так, во втором слое — два вида электронных облаков по форме, в соответствии с двумя значениями I при /г=2. В третьем слое — три вида электронных облаков по форме, в соответствии с тремя значениями I при л=3, и т. д. Область данного электронного слоя, в которой содержатся электронные облака определенной формы, т. е. облака с данным I, называется электронной оболочкой данного слоя Таким образом, первый слой составляет одна оболочка, второй — две, третий — три и т. д., в каждом п-слое п-оболочек. [c.40] Оболочки обозначаются такими же буквами, какими обозначаются значения квантового числа I электронных облаков, из которых оболочки состоят. Так, оболочка, содержащая 5-облака (шаровые, /=0), называется 5-оболочкой. Оболочка, содержащая р-облака (гантельные, /=1), называется р-оболочкой, все -электронные облака (лепестковые, 1—2) объединяются в -оболочку и т. д. Таким образом, можно сказать, что в первом слое содержится только оболочка, во втором слое — 5- и р-оболочки, в третьем — 5-, р- и /-оболочки, в четвертом — я-, р-, /- и /-оболочки и т. д. Для указания слоя, к которому относится данная оболочка, перед буквой, обозначающей оболочку, ставят цифру. Так, Ь-оболочка обозначает -оболочку первого слоя, 2р-оболочка — р-оболочку второго слоя и т. д. [c.40] На рисунке 9 представлена схема, на которой изображены все электронные облака первых четырех слоев. На ней отражено все сказанное выше об электронных слоях, электронных оболочках и квантовых ячейках. [c.41] Электронные облака — квантовые ячейки — в каждом слое изображены в виде фигур близких размеров (п==соп51). От слоя к слою размеры аналогичных фигур-облаков растут (п растет). В данном слое п видов фигур, различающихся по форме, п-оболочек (п значений числа /). В каждой оболочке все фигуры почти одинаковы по форме (/=сопз1) и различаются ориентацией в пространстве т различно). В данной оболочке 2/+1 фигура (2/+1 значение т). [c.41] Рассматривая схему, нужно помнить, что все электронные облака-фигуры в атоме располагаются так, что, если их представить себе одновременно существующими, центр любого облака совпадает с ядром атома, иными словами, в атоме пространства, заполненные различными электронными облаками, в значительной степени совместятся (рис. 9). [c.41] Размеры электронных облаков с ростом зарядов их ядра в ряду простых атомов Н, Не+, Ве +,. .. убывают. По мере увеличения заряда ядра электронные облака как бы все больше стягиваются к ядру. В таблице 7 приведены значения средних расстояний электрона от ядра в ряду простых атомов в нормальном состоянии г р характеризует размер электронного облака. [c.41] Из формулы (25) видно, что Г(.р для данного атома (г постоянно) приблизительно пропорционален (выражение в фигурных скобках мало отличается от единицы), т. е, формула (25) подтверждает, что размеры электронного облака определяются значением п. [c.42] Вернуться к основной статье