28. Квант сандары не үшін қолданылады? Бас квант саны, орбиталь квант саны, магнит квант саны, спин квант санына сипаттама беріңіз. Кванттық сандар атомның ішіндегі электрондардың күйін сипаттау үшін қолданылады. Электронның ядроны айналып өтетін атомдық моделі дұрыс емес, өйткені ол атомдық тұрақтылыққа немесе көптеген бақыланатын физикалық құбылыстарға сәйкес келмейді.
Сондықтан Даниялық Нильс Бор (1885-1962) 1913 жылы ержүрек ұсыныс жасады: электронды тек белгілі тұрақты орбиталардан табуға болады, олардың мөлшері n деп аталатын бүтін санға байланысты.
Кейінірек, 1925 жылы австриялық физик Эрвин Шредингер (1887-1961) ішінара туындылардағы дифференциалдық теңдеуді ұсынды, олардың шешімдері сутегі атомын сипаттайды. Олар басында айтылған толқындық функциялар. Квант сандарының (n, l, m, s) белгілі мәндеріне ие болатын электронның атомдағы күйі атомдық электрондық орбиталь деп аталады. Әрбір АО толқындық функцияның ψ белгілі мәніне ие болады. L мәндері 0, 1, 2, 3 болуына сәйкес атомдық орбитальдар s-, p-, d- және f- орбитальдар деп аталады. Электрондық құрылымының графикалық схемасында әрбір орбиталь белгісімен көрсетіледі .
29. Квант қабаттарының электрондармен толтырылуы. Паули принципі. Клечковскийдің ережелері. Паули принципі бойынша барлық квант сандарының мәні бірдей екі электрон болуы мүмкін емес. Әрбір атомдық орбитальда спин саны қарама – қарсы екі электрон орналасады, оны былай белгілейміз:
Қозбаған көп электронды атомның атомдық орбиталында электрондар ең аз энергия принципімен орналасады. Сондықтан АО электрон Паули принципін бұзбай энергияның өсу реті бойынша орналасады. Электрондардың АО толуы Клечковский ережесіне сай жүреді.
Клечковскийдің бірінші ережесі:
АО – электрон толуы (n+L) бас және қосымша квант санының қосындысының өсу реті бойынша жүреді.
Клечковскийдің екінші ережесі:
Егер (n+L) мәні бірдей болғанда электрон бас квант саны қайсысында аз болса сол орбитальға орналасады. Мысалы: 4р деңгейшеден кейін атомда қай деңгейше электронға тола бастайды. Шешуі:
4р деңгейшеге n+L қосындысы 4+1 = 5 тең. Осындай сан мәні 3d, 4sдеңгейлерге де тән. 3d (3+2=5) және 4s (5+0=5).
Бірақ бас квант санының мәні 3d деңгейшеде ең аз. Сондықтан алдымен 3d, одан кейін 4р ең ақырында 5s деңгейшелер электронға толады.
Электрондардың АО толуы Хунд ережесімен анықталады. Электронның белгілі деңгейше АО таралуы сәйкес келеді, ал электрондардың басқаша орналасуы атомның қозған күйімен сипатталады. Мысалы, кремний атомнының электрондық формуласын және валенттік электрондардың қалыпты және қозған күйдегі графикалық схемасын сызып көрсет.
