>В
8. Багатоелектронної атом. Принцип Паулі
У багатоелектронних атомі, заряд якого дорівнює Ze, електрони будуть займати різні В«орбітиВ» (Оболонки). При русі навколо ядра Z-електрони розташовуються відповідно до квантово-механічним законом, який називається принципом Паулі (1925 р.). Він формулюється так:
в–є 1. У будь-якому атомі не може бути двох однакових електронів, що визначаються набором чотирьох квантових чисел: головного n, орбітального /, магнітного m і магнітного спінового m s .
в–є 2. У станах з певним значенням можуть знаходитися в атомі не більше 2n 2 електронів.
Значить, на першій оболонці (В«орбітіВ») можуть перебувати тільки 2 електрони, на другий - 8, на третьої - 18 і т. д.
Таким чином, сукупність електронів в багатоелектронних атомі, що мають одне і те ж головне квантове число n, називають електронною оболонкою. У кожній з оболонок електрони розташовуються по подоболочкі, які відповідають певному значенням /. Так як орбітальний квантове число l приймає значення від 0 до (п - 1), число подоболочек одно порядковому номеру оболонки п. Кількість електронів в підоболонці визначається магнітним квантовим числом m l і магнітним спінові числом m s .
Принцип Паулі зіграв видатну роль у розвитку сучасної фізики. Так, наприклад, вдалося теоретично обгрунтувати періодичну систему елементів Менделєєва. Без принципу Паулі неможливо було б створити квантові статистики та сучасну теорію твердих тіл.
В
9. Квантово-механічне обгрунтування Періодичного закону Д.І. Менделєєва
У 1869 р. Д. І. Менделєєв відкрив періодичний закон зміни хімічних і фізичних властивостей елементів залежно від їхніх атомних мас. Д. І. Менделєєв увів поняття порядкового номера Z-елемента і, розташувавши хімічні елементи в порядку зростання їх номеру, отримав повну періодичність у зміні хімічних властивостей елементів. Фізичний сенс порядкового номера Z-елемента в періодичній системі був встановлений в ядерній моделі атома Резерфорда: Z збігається з числом позитивних елементарних зарядів у ядрі (протонів) і, відповідно, з числом електронів в оболонках атомів.
Принцип Паулі дає пояснення Періодичної системи Д. І. Менделєєва. Почнемо з атома водню, що має один електрон і один протон. Кожен наступний атом будемо отримувати, збільшуючи заряд ядра попереднього атома на одиницю (один протон) і додаючи один електрон, який ми будемо розміщати в доступне йому, згідно з принципом Паулі, стан. p> У атома водню Z = 1 на оболонці 1 електрон. Цей електрон знаходиться на першій оболонці (K-оболонка) і має стан 1S, тобто у нього n = 1, а l = 0 (S-стан), m = 0, m s = В± l/2 (орієнтація його спина довільна).
У атома гелію (Не) Z = 2, на оболонці 2 електрони, обидва...
