Электронная канфігурацыя

Атамныя і малекулярныя арбіталі

Электронная канфігурацыя — формула размяшчэння электронаў па розных электронных абалонках атама хімічнага элементу або малекулы. Электронная канфігурацыя звычайна запісваецца для атамаў ў іх асноўным стане. Для вызначэння электроннай канфігурацыі элемента існуюць наступныя правілы:

1. Прынцып запаўнення. Згодна з прынцыпам запаўнення, электроны ў асноўным стане атама запаўняюць арбіталь у паслядоўнасці павышэння арбітальных энергетычных узроўняў. Ніжэйшыя па энергіі арбіталі заўсёды запаўняюцца першымі.
2. Прынцып забароны Паўлі. Паводле гэтага прынцыпу, на кожную арбіталь можа прыходзіцца не больш за два электроны і толькі ў тым выпадку, калі яны маюць супрацьлеглыя спіны.^[1]
3. Правіла Хунда. Паводле гэтага правіла, запаўненне арбіталей адной падабалонкі пачынаецца адзінкавымі электронамі з паралельнымі (аднолькавымі па знаку) спінамі, і толькі пасля таго, як адзінкавыя электроны зоймуць ўсе арбіталі, можа адбывацца канчатковае запаўненне арбіталей парамі электронаў з супрацьлеглымі спінамі.^[2]

З пункту гледжання квантавай механікі электронная канфігурацыя - гэта поўны пералік аднаэлектронных хвалевых функцый, з якіх з дастатковай ступенню дакладнасці можна скласці поўную хвалевую функцыю атама (у набліжэнні самаўзгодненая поля).

Расшыфроўка электроннай канфігурацыі

Па гістарычных прычынах у формуле электроннай канфігурацыі квантавы лік ${\displaystyle l}$ запісваецца лацінскай літарай. Стан атама пры ${\displaystyle l=0}$ пазначаецца літарай ${\displaystyle s}$, ${\displaystyle p:l=1,d:l=2,f:l=3,g:l=4}$ і далей па алфавіту. Злева ад ліку ${\displaystyle l}$ пішуць лік ${\displaystyle n}$, а зверху ад ліку ${\displaystyle l}$ - лік электронаў у стане з дадзенымі ${\displaystyle n}$ і ${\displaystyle l}$. Напрыклад ${\displaystyle 2s^{2}}$

адпавядае двум электронам ў стане з ${\displaystyle n=2}$, ${\displaystyle l=0}$. З-за практычнай выгады (гл. Правіла Клячкоўскага) у поўнай формуле электроннай канфігурацыі тэрмы пішуць у парадку ўзрастання квантавага ліку ${\displaystyle n}$, а затым квантавага ліку ${\displaystyle l}$, напрыклад ${\displaystyle 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{4}}$. Часам запіс формулы скарачаюць да ${\displaystyle 1s^{2}2s^{2}p^{6}3s^{2}p^{4}}$, т. з. апускаюць лік ${\displaystyle n}$ там, дзе яго можна адгадаць з правіла упарадкавання тэрмаў.

Зноскі

1. Iгар Уладзіміравіч Савельеў. Курс общей физики. — 3-е изд., перераб. — М.: Наука, 1982. — Т. 3. Оптика. Атомная физика, физика атомного ядра, физика элементарных частиц.. — С. 368. Архівавана 10 студзеня 2017.
2. Ігар Уладзіміравіч Савельеў. Курс общей физики. — 3-е изд., перераб. — М.: Наука, 1982. — Т. 3. Оптика. Атомная физика, физика атомного ядра, физика элементарных частиц.. — С. 376. Архівавана 23 чэрвеня 2017.

Літаратура

• С. А. Щукарев. О строении вещества. Природа, 1922, № 6-7, 20-39
• С. А. Щукарев. О периодичности свойств электронных оболочек свободных атомов и об отражении этой периодичности в свойствах простых тел, химических соединений и растворов электролитов. Вести. ЛГУ, 1954, № 11, 127—151
• Блохинцев Д. И. Основы квантовой механики. 5-ое изд. Наука, 1976. — 664с.
• Боум А. Квантовая механика: основы и приложения. М.: Мир, 1990. — 720с.