Распределение электронов в атомах элементов (Таблица)

Энергетическое состояние и расположение электронов в оболочках или слоях атомов определяют четырьмя числами, которые называются квантовыми и обычно обозначаются символами n, l, s и j; квантовые числа имеют, прерывный, или дискретный, характер, т. е. могут получать только отдельные, дискретные, значения, целые или полуцелые.

По отношению к квантовым числам п, l, s и j необходимо еще иметь в виду следующее:

1. Квантовое число n называется главным; оно общее для всех электронов, входящих в состав одной и той же электронной оболочки; иначе говоря, каждой из электронных оболочек атома отвечает определенное значение главного квантового числа, а именно: для электронных оболочек К, L, М, N, О, Р и Q главные квантовые числа равны соответственно 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7. В случае одноэлектроиного атома (атом водорода) главное квантовое число служит для определения орбиты электрона и одновременно энергии атома при стационарном состоянии.

2. Квантовое число I называется побочным, или орбитальным, и определяет момент количества движения электрона, вызванного его вращением вокруг атомного ядра. Побочное квантовое число может иметь значения 0, 1, 2, 3, . . . , а в общем виде обозначается символами s, р, d, f, . . . Электроны, имеющие одно и то же побочное квантовое число, образуют подгруппу, или, как часто говорят, находятся на одном и том же энергетическом подуровне.

3. Квантовое число s часто называют спиновым, так как оно определяет момент количества движения электрона, вызванного его собственным вращением (момент спина).

4. Квантовое число j называется внутренним и определяется суммой векторов l и s.

Распределение электронов в атомах (атомных оболочках) следует также некоторым общим положениям, из них необходимо указать:

1. Принцип Паули, согласно которому в атоме не может быть больше одного электрона с одинаковыми значениями всех четырех квантовых чисел, т. е. два электрона в одном и том же атоме должны различаться между собой значением хотя бы одного квантового числа.

2. Принцип энергетический, согласно которому в основном состоянии атома все его электроны должны находиться на наиболее низких энергетических уровнях.

3. Принцип количества (числа) электронов в оболочках, согласно которому предельное число электронов в оболочках не может превышать 2n2, где n — главное квантовое число данной оболочки. Если число электронов в некоторой оболочке достигает предельного значения, то оболочка оказывается заполненной и в следующих элементах начинает формироваться новая электронная оболочка.

В соответствии с тем, что было сказано, в таблице ниже даны: 1) буквенные обозначения электронных оболочек; 2) соответствующие значения главных и побочных квантовых чисел; 3) символы подгрупп; 4) теоретически рассчитанное наибольшее число электронов как в отдельных подгруппах, так и в оболочках в целом. Необходимо указать, что в оболочках К, L и М число электронов и их распределение по подгруппам, определенные из опыта, вполне отвечают теоретическим вычислениям, но в следующих оболочках наблюдаются значительные расхождения:  число электронов в подгруппе f достигает предельного значения только в оболочке N, в следующей оболочке оно уменьшается, а затем исчезает и вся подгруппа f.

Оболочка

К

L

М

N

O

P

Q

n

1

2

3

4

5

6

7

l

0

0

1

0

1

2

 0

1

2

3

0

1

2

3

4

 0

1

2

3

4

5

0

1

2

3

4

5

6

Подгруппа

s

s

p

s

p

d

 s

p

d

f

s

p

d

f

g

s

p

d

f

g

h

s

p

d

f

g

h

i

Число электронов в подгруппе

2

2

6

2

6

10

 2

6

10

14

2

6

10

14

18

2

6

10

14

18

22

2

6

10

14

18

22

26

Число электронов в оболочке (2n2)

2

8

18

32

50

72

98


В таблице даны число электронов в оболочках и их распределение по подгруппам для всех химических элементов, в том числе и трансурановых. Числовые данные этой таблицы были установлены в результате очень тщательных спектроскопических исследований.

 Z

Элемент

К

L

M

N

0

P

Q

0

0 1

0 1 2

0 1 2 3

0 1 2 3

0 1 2

 

1-й период

1

2

Н

Не

1

2

 

 

 

 

 

 

2-й период

3

4

5

6

7

8

9

10

U

Be

В

С

N

О

F

Ne

2

2

2

2

2

2

2

2

1

2

2 1

2 2

2 3

2 4

2 5

2 6

 

 

 

 

 

3-й период

11

12

13

14

15

16

17

18

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

2

2

2

2

2

2

2

2

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

1

2

2 1

2 2

2 3

2 4

2 5

2 6

 

 

 

 

4-й период

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

К

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6 1

2 6 2

2 6 3

2 6 5

2 6 5

2 6 6

2 6 7

2 6 8

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

1

2

2

2

2

1

2

2

2

2

1

2

2 1

2 2

2 3

2 4

2 5

2 6

 

 

 

5-й период

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Те

Y

Xe

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6

2 6

2 1 1

2 6 2

2 6 4

2 6 5

2 6 6

2 6 7

2 6 8

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

1

2

2

2

1

1

1

1

1

 

1

2

2 1

2 2

2 3

2 4

2 5

2 6

 

 

6-й период

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

Cs

Ba

La

Ce

Rr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tu

Yb

Lu

Hf

Та

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10 1

2 6 10 2

2 6 10 3

2 6 10 4

2 6 10 5

2 6 10 6

2 6 10 7

2 6 10 8

2 6 10 9

2 6 10 10

2 6 10 11

2 6 10 12

2 6 10 13

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6

2 6

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 2

2 6 3

2 6 4

2 6 5

2 6 6

2 6 7

2 6 8

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

1

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1

2

2 1

2 2

2 3

2 4

2 5

2 6

 

7-й период

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

101

Fr

Ra

Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

En

Fm

Mv

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10 14

2 6 10

2 6 10

2 6 10

2 6 10 1

2 6 10 2

2 6 10 3

2 6 10 4

2 6 10 5

2 6 10 6

2 6 10 7

2 6 10 8

2 6 10 8

2 6 10 8

2 6 10 8

2 6 10 8

2 6

2 6

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 1

2 6 2

2 6 3

2 6 4

2 6 5

1

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

_______________

Источник информации: КРАТКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК/ Том 1, - М.: 1960.



1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.44 [9 Голоса (ов)]

Поделитесь ссылкой с друзьями:


Подписываемся !!!

Комментарии:

comments powered by HyperComments

библиотеки Яндекс.Метрика