Химия

 


 

Производство

Сырье и энергия
Сера и серная кислота
Связанный азот
Удобрения и химикаты
Силикаты
Кислоты щелочи хлор
Металлы
Алюминий
Чугун и сталь
Полупроводники
Топливо
Органический синтез
Синтетические соединения
История химии



Яндекс.Метрика

Изучение поведения электрона

Между тем изучение поведения электрона в электрическом и магнитном полях позволило сделать вывод, что двух квантовых чисел, характеризующих состояние электрона, недостаточно. В самом деле, можно рассматривать три типа движения электрона в магнитном поле: а) эллиптическое движение вокруг ядра, б) вращение эллипса в собственной плоскости и в) вращение плоскости эллипса вокруг направления поля. Первым двум типам движения соответствовали главное (л) и побочное (к) квантовые числа. Для характеристики третьего типа движения было введено магнитное квантовое число тк. Геометрически оно представляло собой проекцию побочного квантового числа к на направление поля. Связь между тремя квантовыми числами (л, к и тк) устанавливалась теперь следующим образом: при данном побочное квантовое число может принимать значения: 1, 2, 3, .... л; магнитное: — л, — (я—1), — (п—2\ О, ..., (л-1), л; т.е. в общей сложности (2л+1) значении. Следовательно, каждое атомное состояние в магнитном поле распадается на (2л +1) различных состояний и каждое из них определяется особым, «разрешенным» наклоном плоскости орбиты к направлению магнитного поля.
Введение магнитного квантового числа привело к дальнейшему уточнению «места» отдельного электрона в под оболочке: электрон 1.1, имеющие одинаковые значения л и А:, различались по значению тку причем каждому определенному значению тк могло соответствовать только 2 электрона. Но являются ли эти электроны полностью тождественными?
В 19:25 г. С. Гоудсмиг и Г. Уленбек высказали предположение, что, помимо своего вращения вокруг ядра, электрон должен совершать еще одно вращательное движение, а именно вращаться вокруг собственной оси. Это предположение явилось прямым следствием попыток объяснить спектральные явления. Благодаря такому вращению электрон приобретает собственный момент количества движения (или спин), принимающий лишь два значения: -f 1/2 и -1/2. Так было введено четвертое квантовое число.
Вскоре, однако, представление о квантовых числах претерпело довольно существенные изменения в рамках квантовой механики, хотя с формальной точки зрения «назначение» каждого из них осталось прежним. Вместо побочного квантового числа к стали пользоваться так называемым орбитальным квантовым числом /, которое при данном л может принимать значения 0, 1, 2, (л-1), т.е. всего л значений. Магнитное же квантовое число т, могло, таким образом, принимать целочисленные значения от-/ до +/ (включая нулевое), в целом, следовательно, (2/+1) значений.
Незадолго до того, как представления квантовой механики были применены к теории строения атома, В.Паули сформулировал так называемый принцип запрета, согласно которому в атоме не может быть двух электронов, состояние которых описывалось бы совершенно одинаковым сочетанием четырех квантовых чисел (л, I, т, и та). Тем самым еще более четко был конкретизирован вопрос о «месте» отдельного электрона в электронной конфигурации атома.
Формулировка принципа Паули явилась, пожалуй, высшей точкой разработки теории периодической системы в период до возникновения квантовой механики.Этот принцип позволял вычислить емкость отдельных оболочек и подоболочек. Тик, максимальное число электронов в подоболочке с данным значением / равно удвоенному значению возможных состояний при одном и том же сочетании значений л, / и mt
N, =2(2/+ 1).
Однако в отношении структуры периодической системы на основе принципа Паули уже нельзя было сделать столь же определенных выводов. Невозможно было решить вопрос о длине периодов; из принципа Паули не следовал теоретический вывод реальной схемы формирования электронных конфигураций атомов по мере роста Z. В этом обстоятельстве и заключался формализм разработанной к середине 20-х годов теории периодической системы. Поэтому возникла необходимость поисков принципиально нового теоретического подхода к интерпретации реальной схемы. Это стало возможным благодаря применению квантовой механики к проблеме строения атома.


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200


Интересное



 

© 2011 Химическая промышленность
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.