Постулаты квантовой механики. Квантовые числа электронов

В 1903 – Дж. Томсон открыл электрон (частица, имеющая отрицательный заряд) и предложил модель строения атома: атом состоит из положительно заряженного ядра, в котором (как изюм в булочке) расположены электорны.

В 1911 - Э. Резерфорд предложил планетарную модель строения: атом состоит из + заряж. ядра, вокруг которого вращаются – электроны. В 1920 г. ввел понятие о протоне и нейтроне.

В 1913 –Н. Бор дополнил планетарную модель строения атома теорией квантов Планка.

Постулаты Бора: 1. электрон движется вокруг ядра по строго определенным орбитам.

2. при движении по орбитам электрон не излучает энергию

3. энергия излучается или поглощается при переходе электрона с орбиты на орбиту.

В 1924г. – Бойль высказал гипотезу о двойственности электрона, т.е. электрон волна и частица одновременно. Электрон, как волна «размазана» в пространстве и представляет электронное облако, форма которого различна

Орбиталь —область пространства, в которой наиболее вероятно нахождение электрона.

Состояние электрона в атоме описывается значением 4-х квантовых чисел:

Главное квантовое число n определяет энергетический уровень электрона на данной орбитали. Оно может принимать любые целые значения, начиная с единицы (n = 1,2,3,...).

Побочное (орбитальное) квантовое число l – определяет форму электронного облака, т.е. энергетический подуровень.

Это квантовое число может принимать значения от 0 до n - 1 (l = 0,1,..., n - 1). Обычно численные значения l принято обозначать следующими буквенными символами: Значение l 0 1 2 3 4

энергетический подуровень s p d f g

Формы электронных орбиталей:

- если l = 0 (s-орбиталь) имеет шаровидную форму (сферическую симметрию)

При l = 1 (р-орбиталь) электронное облако имеет форму «восьмерки».

Формы электронных облаков d-, f- и g-электронов намного сложнее.

Магнитное квантовое число m. - характеризует ориентацию орбитали в пространстве.

магнитное квантовое число m1 может принимать значения любых целых чисел, как положительных, так и отрицательных, от –l через 0 до +l, включая, т.е. всего (2l + 1) значений.

Таким образом, m1 характеризует величину проекции вектора орбитального момента количества движения на выделенное направление. Например, р-орбиталь («гантель») в магнитном поле может ориентироваться в пространстве в трех различных положениях, так как в случае l = 1, m: -1, 0, +1. Поэтому электронные облака вытянуты по осям х, y и z, причем ось каждого из них перпендикулярна двум другим.

Спиновое квантовое число ms – характеризует собственное вращение электрона вокруг своей оси.

Может иметь лишь два значения: ms = +1/2 или ms = -1/2. обозначают стрелками, имеющими разное направление ↓↑

ВОПРОС 10