Қазақстан Республикасы Білім және гылым министрлігі Қазақстан Республикасының Ұлттық ядролық орталығы

Оңашаланған атомдардағы электронның энергетикалық деңгейлері

жүктеу 28,96 Mb.

бет	232/307
Дата	04.12.2017
өлшемі	28,96 Mb.
	#3096

1 ... 228 229 230 231 232 233 234 235 ... 307

3.2 Оңашаланған атомдардағы электронның энергетикалық деңгейлері

Атомдардағы электрондарды тәртібін қарастырғанда, қандайда бірбелгілі қозғалыс мөлшерінің моменті және энергияға ие электрондар тек қана бір рұқсат етілген, немесе стационар, орбиталар бойымен ғана қозғалатыны анықталған. Бұл орбиталардың күйі электронның энергиясы мен оның қозғалыс мөлшерінің моменті тек қана тұрақты шамаларға еселенген мән ғана қабылдайтын шарттан анықталады, яғни басқаша айтқанда квантталады.

Кванттық теория бойынша, атомдардағы электронның күйі төрт кванттық сандармен сипатталады:

және

. Бас кванттық сан

бүтін мәндерге ие (

) және орбитадағы электронның энергиясын анықтайды.

азимуттық кванттық сан

-ге қарағанда бір бірлікке кем бүтін мәндерге ие (

) және ол орбитадағы электронның қозғалыс мөлшерінің моментінің квантталуын анықтайды.

Бұдан басқа, элементар бөлшектер ретінде электрон тек өзіне тәң ерекше кванттық сипаттама- спинге ие. Спинге қозғалыс мөлшерінің спиндік моменті сәйкес келеді. Электронның толық моментін кванттау үшін

квант саны енгізіледі, ол орбитадағы электрон қозғалыс мөлшерінің толық моментінің квантталуын анықтайды.

Толық момент вектор болғандықтан, толық моменттің тиісті бағыттағы проекциясын ескеру қажет, мысалы, магнит өрісінің бағытын. Сондықтан төртінші кванттық сан

енгізіледі, яғни толық моменттің проекциясы ескеріледі және ол магнитік кванттық сан деп аталады.

Кванттық механиканың басты принципі - Паули принципі. Оған сәйкес атомда төрт кванттық сандары бірдей екі электронның болуы мүмкін емес.

Бұл принцип Менделеевтің периодтық жүйесі және атомдардың электрондық қабатының құрылымын түсіндіруге мүмкіндік береді. Паули принципі бойынша екі электрондардың күйі бір-бірінен ең болмағанда спиндерімен ажыратылуы қажет.

Бас кванттық санның тек бүтін сандарға ие болатындығы атомда электронның тек белгілі бір энергетикалық деңгейлерде ғана орналаса алатындығын көрсетеді. Зерттеулер көрсеткендей, оңашалан атомдарда электрон үшін жеке, немесе дискретті, энергетикалық деңгейдейлер болады. Мысалы, қарапайым сутегі атомындағы электронның энергетикалық деңгейі 3.2.1-суретте көрсетілген. Паули принципі бойынша, берілген энергетикалық деңгейде спиндерінің бағыттарымен ерекшеленетін екеуден артық электорндардың болуы мүмкін емес.

3.2.1-суретте

3.2.1-суретте көрсетілгендей Е энергия өскен сайын көрші деңгейлердің аралықтары кемиді, яғни энергияның тыйым салынған мәндері аймағына сәйкес аралықтар азаяды. Мұндай деңгейлер үлестірімі қабықшасында бірнеше электрондары бар күрделі атомдар үшін де сақталады. Бұл жағдайда валенттік электрондарға сәйкес келетін энергетикалық деңгейлер бір-біріне өте жақын орналасады.

жүктеу 28,96 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 228 229 230 231 232 233 234 235 ... 307