ал. Радіальній Розподіл імовірності знаходження електрона в атомі для 1s орбіталі атома Водного
Ця крива показує імовірність того, что електрон находится в тонкому концентрично кулеподібному шарі радіусом r, товщина dr вокруг ядра. Об'єм цього шару Рівний dV = 4pr 2 dr.
У 1926 р. Є. Шредінгер запропонував рівняння, что здобуло Назву Хвильового рівняння Шредінгера. Воно зв'язує Хвильового функцію y з потенціальною енергією електрона (u) и его ПОВНЕ енергією Е:
В
де m - маса електрона; h - стала Планка; Е - загальна енергія електрона; u - потенціальна енергія електрона. Треба Зазначити, что Допустимі розв'язки рівняння Шредінгера Можливі Тільки для ПЄВНЄВ дискретні значення ЕНЕРГІЇ електрона.
Кожній Функції y 1 , y 2 , y 3 , ..., y n , яка є розв'язком Хвильового рівняння відповідає певне Значення ЕНЕРГІЇ Е 1 , Е 2 , Е 3 , ..., Е n . Стан електрона в атомі характерізується значень чотірьох квантових чисел: n - головного; l - орбітального; m e - магнітного; s - спінового.
Квантування ЕНЕРГІЇ, хвильовий характер руху мікрочасток, принцип невізначеності показують, что класична механіка непригодна для описування поведінкі мікрочасток. Так, стан електрона в атомі НЕ можна уявіті як рух матеріальної Частки по якій-небудь Траєкторії. Квантова механіка замінює класичне Поняття точного знаходження електрона в даній точці Поняття статистичної імовірності знаходження електрона в елементі об'єму dV вокруг ядра.
Оскількі рух електрона має хвильовий характер, квантова механіка опісує его рух в атомі так званні Хвильового функцією y. У різніх точках атомного простору ця функція пріймає Різні значення. Математичность це запісується рівнянням y = y (х, у, z), де х, у і z координати точки. Певний фізичний Зміст має y 2 , Який характерізує імовірність знаходження електрона в даній точці атомного простору. Величина y 2 dV представляет собою імовірність Виявлення мікрочасткі в елементі об'єма dV.
Головне квантове число (N) візначає Радіус квантового уровня (Середню віддаль від ядра до ділянки з максимальними електронною Густиня) i Загальну Енергію електрона на ПЄВНЄВ Рівні. Воно может мати додатні цілі числа: n = 1,2,3, .., ВҐ. Если n = 1, то електрон має найменшу Енергію, а стан атома з найменшого енергією назівається Нормальних або основними. Із збільшенням Значення n загальна енергія електрона збільшується, а стан атома при цьом назівається збудженім. Тому стан електрона, Який характерізується Певного значень головного квантового числа, назівається ЕНЕРГЕТИЧНА рівнем електрона в атомі. Для енергетічіх рівнів електрона в атомі, что відповідають значень n, прийнятя позначені великими латинську літерами:
n 1 2 3 4 5 6 7
енергетичні Рівні K L M N O P Q.
Максимальна кількість ЕНЕРГЕТИЧНИХ рівнів, якові может мати атом в основному стані, відповідає номеру періода, в якому розміщеній Певний хімічний елемент. Головне квантове число візначає и Розміри Електронної хмари: Зменшення зв'язку ЕНЕРГІЇ електрона з ядром відповідає збільшенню об'єму хмари и навпаки.
Основні енергетичні Рівні складаються з Певного числа ЕНЕРГЕТИЧНИХ підрівнів, Які проявляються в тонкій структурі атомних спектрів. Для характеристики ЕНЕРГІЇ електрона на підрівні, або форми Електрон орбіталей, введено орбітальне квантове число l, Яку назівається такоже азімутальнім квантові числом. Воно відповідає значень орбітального моменту кількості руху електрона и обчіслюється за формулою:
М =
Орбітальне квантові число (l) может мати Значення від 0 до n - 1. Кожному значень l відповідає Певний підрівень. Енергетичні підрівні позначаються цифрами и маленькими латинську літерами:
l 0 1 2 3
енергетичні Рівні s p d f.
Можлива кількість підрівнів для шкірного енергетичного уровня дорівнює номеру цього уровня, тоб велічіні головного квантового числа. Так, ЯКЩО n = 1, то існує позбав один підрівень з орбітальнім квантове число l = 0. На іншому Енергетичному Рівні (N = 2) могут буті два підрівні, Яким відповідають орюітальні квантові числа l = 0; 1.
Відповідно до буквених позначені ЕНЕРГЕТИЧНИХ підрівнів Електрон, Які перебувають на них назіваються s-, p-, d-, f-Електрон.
Відповідно до квантовомеханічніх розрахунків s-орбіталі мают форму Кулі (сферична сіметрія); р-орбіталі - форму гантелі; d-і f-орбіталі більш складної форми. Під "формою орбіталі "треба розуміті таку просторова геометричність модель, в межах Якої перебування електрона найімовірніше.
Стан електрона в атомі, что відповідає ПЄВНЄВ значень n и l, запісують так: спочатку цифрою позначають головне квантове число, а потім буквою - орбітальне квантове число:
3s (n = 3; l = 0); 4p (n = 4; l =...
