Chemia13

i Mnilnw.i .iininnw (iiiwium

kwimlowyt li główna lic/bn kwiminwn // I polu »• •na / U, mngnelyc/ im m lii spinowa iii 1/2.

I ic/by ku .nilowe w sposób precyzyjny opisują si.m Li/dego clcklronu w ułomie, ;i ponieważ nie może być w atomu dwóch elektronów w jednakowym stanie, lo nie może być dwóch elektronów mających identyczne wszystkie liczby kwantowe. Twierdzenie lo nosi nazwy żaka zu Pauliego.

n	/	m
1	0	0
2	0	0
	1	-1,0, 1
3	0	0
	1	-1,0, 1
	2	-2, -1,0, 1,2

Tab. 4.3. Możliwe wartości liczb kwantowych dla trzech pierwszych powłok

4.1.5. Orbitale s,p, d

OlbllalB i i żs różnią .i-; ml siebie "iinirjią i wielkością, ale nie m/iii.l się !■ ./I,illem.

Zgodnie z regułami mechaniki kwantowej nic jesteśmy w stanie ściśle określić położenia elektronu. Możemy tylko określić prawdopodobieii-stwo przebywania elektronu w danej odległości od jądra. Musimy więc orbital traktować jako chmurę ładunku ujemnego rozmytego wokół jądra. Wynika z tego na przykład brak ostrej granicy orbitalu. Chmura elektronowa atomu wodoru ma kształt kulisty, ale brak jej ostrej granicy odcinającej otoczenie od przestrzeni orbitalu, gdyż prawdopodobieństwo znalezienia elektronu stopniowo maleje w miarę oddalania się od jądra atomu.

iii lulał jest ści-.in /wiązany . gęstością pi .iwdopodo-liirir.lwa /nale-irnia elektronu, i . yli / gęstością ładunku elektrolit iwi:i|( i Możemy więc orbital inkiować jako < In mnę laduknu.

Hyc 4.7. Wykres prawdopodobieństwa znalezienia elektronu w miarę oddalania się od jądn dla atomu wodom

Ic/cli w alomie n.i|dii|t i> |\Mai I elektron lo n.i pewno /njnui|i nu najniższy slnu eneipelo .-n\ /w 1.1 .my / picuwszą powłoki) (powłok.i k ). Ili.ik innych cli klmnou w .Hoinic powoduje, żc laki elektron ma niewic li ograniczeń Prawdopodobieństwo jego znalezienia stosunkowo łatwo t>1 >1 ic/yć. ko/wią/aniem równania Schródingerajest orbital typu ,v kulistego ks/lallu, symetrycznie położony wokół jądra atomowego. kształt takiego orbitalu możemy narysować, pamiętając, że w samym środku przestrzeń orbitalna jest pusta i prawdopodobieństwo znalezienia elektronu zaraz przy jądrze iowna się zeru) oraz że granice orbitalu zarówno od środka, pik i z zewnątrz, są rozmytę.

i ?!> ro/nl.i się energią i kształtem.

()rbital taki można zapisać symbolicznie jako Lv', jeżeli jest obsadzony jednym elektronem.

Wprowadźmy tu pewne ułatwienie terminologiczne dotyczące opisywania elektronu. Mówimy na przykład, że stan elektronu opisuje orbital ls, albo że elektron jest opisywany orbitalom ls. Dla wygody będziemy u; posługiwać nieco mniej ścisłym, ale bardziej obrazowym stwierdzeniem, że elektron znajduje się na orbitalu ls.

1 elektron

pierwsza

powłoka

orbital typu s

()rbital taki można też pokazać za pomocą kratki ze strzałką skicro- Pojedynczy waną ku górze:    ¹    | elektron zazna

czamy za po-i mocą strzałki skierowanej ku górze.

strzałka symbolizuje elektron o określonym spinie

| Sparowane elektrony zaznaczamy za | pomocą dwóch przeciwnie skierowanych strzałek.

Jeżeli w atomie znajdują się 2 elektrony, jak to się dzieje na przykład \ atomie helu, to zajmują one ten sam orbital ls, ale różnią się od siebie pinem. Orbital taki ma dalej kształt kulisty, a symbolicznie zapisujemy o jako ls² lub za pomocą klatek w postaci:

strzałki symbolizujące parę elektronów umieszczonych na tym samym orbitalu

Obecność .’ clcklronów położonych tak blisko siebie, mających taką ima energię wymaga odpowiedniego „zgrania się" między nimi. Oli)/