Строение многоэлектронных атомов. Принцип наименьшей энергии. Принцип Паули. Правило Хунда. Правило Клечковского. Электронные и электронно-графические формулы атомов элементов в основном и возбужденном состоянии.

Другие предметы Колледж Электронная структура атомов строение многоэлектронных атомов принцип наименьшей энергии принцип Паули правило Хунда правило Клечковского электронные формулы атомов возбуждённое состояние атомов Новый

Давайте рассмотрим строение многоэлектронных атомов и основные принципы, которые регулируют распределение электронов по энергетическим уровням.

1. Строение многоэлектронных атомов

Многоэлектронные атомы имеют более одного электрона, что приводит к сложному взаимодействию между электронами. Эти атомы имеют несколько энергетических уровней, на которых располагаются электроны. Каждый уровень делится на подуровни (s, p, d, f), и электроны заполняют эти уровни по определённым правилам.

2. Принцип наименьшей энергии

Согласно этому принципу, электроны стремятся занимать те энергетические уровни, которые имеют наименьшую энергию. Это означает, что электроны сначала заполняют уровни с низкой энергией, прежде чем переходить на более высокие уровни. В результате, электроны в основном состоянии атома располагаются на самых низких доступных энергетических уровнях.

3. Принцип Паули

Принцип исключения Паули гласит, что в одном атоме не может быть двух электронов, имеющих одинаковые квантовые числа. Это означает, что два электрона в одном атоме могут занимать одно и то же орбитальное подуровень, только если они имеют разные спины. Таким образом, на одно орбитальное состояние может приходиться не более двух электронов.

4. Правило Хунда

Правило Хунда утверждает, что электроны, заполняя подуровни, сначала занимают все доступные орбитали с одинаковым спином, прежде чем начнут заполнять орбитали с противоположным спином. Это приводит к тому, что атомы имеют более высокую энергию, когда электроны распределены по разным орбиталям, что делает их более стабильными.

5. Правило Клечковского

Правило Клечковского определяет порядок заполнения энергетических уровней и подуровней. Оно основывается на сумме главного квантового числа (n) и углового квантового числа (l). Уровни заполняются в порядке возрастания этой суммы. Например, 1s заполняется первым, затем 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p и так далее.

6. Электронные и электронно-графические формулы

Электронные формулы показывают распределение электронов по уровням и подуровням. Например, для атома углерода (C) с 6 электронами электронная формула будет 1s² 2s² 2p². Это означает, что у углерода 2 электрона на первом уровне (1s) и 4 электрона на втором уровне (2s и 2p).

Электронно-графические формулы (или структурные формулы) представляют электроны в виде точек или линий. Например, для углерода можно изобразить его как:

• 1s: ••
• 2s: ••
• 2p: ••

В возбужденном состоянии атом может иметь электроны, находящиеся на более высоких уровнях, чем в основном состоянии. Например, если один из электронов углерода переходит на 3s, то электронная формула станет 1s² 2s² 2p¹ 3s¹.

Таким образом, понимание этих принципов и правил позволяет нам предсказывать, как электроны распределяются в многоэлектронных атомах, что является основой для изучения химических свойств элементов.