Здравствуйте, уважаемые
читатели рассылки! Продолжаем изучать
школьную химию с легкостью.
Сегодня у нас первое
знакомство с электронными оболочками
атомов. Мы помним, что ядро расположено в
центре атома, а электронная оболочка
укрывает его многослойной невесомой шубкой.
Она действительно имеет слоистое строение
и состоит из отдельных энергетических
уровней, их число равно номеру периода
системы, где стоит элемент. Внутри уровней
могут быть подуровни, где электроны
движутся по орбиталям различной формы (орбиталь
- это путь электрона, это место в
пространстве рядом с ядром, где наиболее
вероятно его нахождение ). Электрон
движется так быстро, что его невозможно
представить даже движущейся точкой - он как
бы размазан по орбитали, и потому порой
называется электронным облаком. Итак, какой
же может быть форма электронной орбитали?
К сожалению, я пока не умею вставлять
картинки в рассылку, и потому просто опишу
словами, на что же это похоже. При
желании можно заглянуть в любой учебник
общей или неорганической химии, например, в
учебник химии 8 класса любого автора - там
обязательно найдутся подходящие схемы.
Итак:
S-орбиталь - это
просто шарик. Путь электрона по
ней напоминает путь нитки, которую
наматывают на клубок.
Р-орбиталь похожа на
объемную восьмерку или перекрученную
сосиску, и в месте перекрутки расположено
ядро. Таких орбиталей на каждом
энергетическом уровне может быть три, и они
расположены под углом в 90 градусов - как
оси координат.
D-орбиталь - это две Р-орбитали,
соединенные центрами - как объемная
четырехлепестковая ромашка. Их на
подуровне может быть пять.
F-орбиталь имеет более
сложную форму, и ее трудно описать словами.
Один из химиков несколько лет назад на мой
вопрос о ней сказал: представьте путь своей
мысли при решении системы уравнений с тремя
неизвестными - это примерно такой же
сложности.
Строго говоря,
электронных орбиталей никто никогда и не
видел - просто ученые условились обозначать
их именно таким образом. Нам для понимания
устройства электронной оболочки тоже
вполне достаточно этого уровня.
Как правило, первые два
электрона любого уровня движутся по S-орбиталям,
следующие 6 - по Р-орбиталям, следующие 10 - по
D- орбиталям, следующие 10 - по F-орбиталям. На
каждой орбитали может двигаться не более
двух электронов с противоположными спинами
(спин - это условное направление движения
электрона вокруг своей оси - оно может
быть либо по часовой стрелке, либо против
часовой). Только электроны с разными
спинами уживутся на одной орбитали, так как
отталкивание их из-за одноименности
зарядов частично гасится.
Чтобы рассчитать
максимально возможное количество
электронов на уровне, надо возвести номер
электронного уровня в квадрат и затем
полученное число умножить на два:
1 уровень - 2
электрона (оба на S-орбитали)
2 уровень - 8
электронов (2 -S электрона и 6 Р-электронов)
3 уровень - 18 электронов
(2 S -электрона, 6 Р-электронов, 10 D-электронов)
4 уровень - 32
электрона (2 S-электрона, 6 Р-электронов,
10 D -электронов, 14 F-электронов)
На
следующем уроке поговорим о строении
электронных оболочек отдельных химических
элементов.
Почтовое репетиторство -
что-то среднее между обычным
репетиторством с преподавателем и
самостоятельными занятиями. Учебные
тексты и задания вы будете получать по
электронной почте, и все ваши ответы будут
проверены, а сложные вопросы разъяснены.
Плюс этого вида занятий - возможность
оперативной связи с преподавателем не
только по почте, но и с помощью СМС, а также
помощи в приготовлении домашних заданий.
Пробные уроки бесплатно.