School

Принцип на Паули - в електронната обвивка на даден атом не може има два електрона с 4 еднакви квантови числа

• всяка орбитала може да съдържа максимум 2 електрона и то само ако са с противоположни спинове

Принцип на изграждането - състоянията се запълват с електрони по възходящ ред на тяхната енергия

а) правило на Маделунг - Клечковски - качествена оценка на енергията на дадено състояние

$$E=n+l$$

• при еднаква енергия на състоянието ($E$) за по-енергитично се смята състоянието с по-голямо $n$

Пример:

Правило на Хунд - изродените състояния се запълват с електрони, така че сумата от магнитните им спинови числа да е максимална

• изродените състояние се запълват първо изцяло с единични електрони и чак след това те започват да се сдвояват

Пример: Разпределнието на 4 електрона в $d$ послой е следното

|$\uparrow$|$\uparrow$|$\uparrow$|$\uparrow$||

Защото $\sum m_s=2$, което е по-голямо от при следната подредба със $\sum m_s=0$:

|$\uparrow \downarrow$|$\uparrow \downarrow$||||

а) магически числа - следните изродени състояния са особено стабилно, ако са изцяло заето с единични електрони или електронни двойки: $\mathrm{p}{}^3,\mathrm{p}{}^6,\mathrm{d}{}^5,\mathrm{d}{}^{10},\mathrm{f}{}^7,\mathrm{f}{}^{14}$

• ако на подслоя на даден слой не му достига 1 електрон, за да бъде в едно от тези състояния, то 1 електрон ще падне от горния слой в този, за да е по-стабилно състоянието

Пример:

Хромът би трябвало да има 4 електрона в $3\mathrm{d}$ и 2 електрона в $4\mathrm{s}$, но единият от електроните в $4\mathrm{s}$ пада в $3\mathrm{d}$, за да се получи $3\mathrm{d}{}^5$.

Електронна конфигурация - показва разпределението на електрони по слоеве и подслоеве в даден атом

а) електронна формула - изписват се подслоевете във всеки слой, като броя електрони в тях се записва като степен

Пример: въглерод - $1\mathrm{s}{}^{2}2\mathrm{s}{}^{2}2\mathrm{p}{}^2$

• за по-кратко запълнените електронни слоеве се заместват от наименованието на последния инертен газ, който също има тези слоеве запълнени

Пример: хлор - $1\mathrm{s}{}^{2}2\mathrm{s}{}^{2}2\mathrm{p}{}^{6}3\mathrm{s}{}^{2}3\mathrm{p}{}^5=[\mathrm{Ne}]3\mathrm{s}{}^{2}3\mathrm{p}{}^5$

б) енергетична диаграма - изобразяват се квантовите клетки на всяко изродено състояние, вътре се изобразяват спиновете на електроните, а самите изродени състояния се подреждат по енергия

в) възбудено състояние - при поглъщане на енергия електрон в атома може да прескочи от по-ниско енергиен подслой в по-високо енергиен подслой

• възбуждането при химичните реакьии винаги се осъществява в рамките на един и същ слой, защото няма достатъчно енергия за прескачането на цели слоеве