Энергиялары бірдей орбитальдар азындалан деп аталады.

СПИН КВАНТ САНЫ (s)

ЖНЕ МАГНИТ СПИН КВАНТ САНЫ (m_s)

Спин квант саны s (спин) электронны спин брышты магнитіні шамасын анытайды, демек электронны зіні сінде айналуын сипаттайды жне оны шамасы ½ те болады.

Магнит спин саны (m_s) спинні брышты моментіні баытын анытайды жне оны мні не + ½, не – ½ те болуы ммкін. Спин осындысы нольге те (+ ½ + ( - ½ ) = 0. Сондытан энергетикалы орбитальды толтыранда электрондарды яшыта тмендегідей белгілейді:

 

Дрыс дрыс емес

СУТЕК АТОМЫН ШРЕДИНГЕР ТЕДІГІМЕН СИПАТТАУ

Сутек атомыны орбитальдары мен энергиялары аныталан. Электрон е тмен энергиялы орбитальда орналасады. Бл оны негізгі (алыпты) кйіне сйкес келеді.

Оны тмендегі сызбанса трінде крсетуге болады (6-ші срет):

 

6 - срет. Шредингер тедеуіні сутек атомы шін есептелген энергетикалы шешіміні сызбансалы кескіні (масштаб бойынща сйкес емес).

Сутек атомында электрон 1s – орбиталінде орналасады жне оны электронды рылысы 1s¹ болады. Егерде сутек атомында электронды оздырса, ол энергиясы жоары орбитаа ауысады. Біра бл кй трасыз болады, себебі бл кйде оны энергиясы жоары. Осыны серінен электрон энергиясы тмен энергетикалы дегейге айта оралады, бл кезде энергияны сулеленуі байалады. Бл былыс экспериментті трде спектралды діспен длелденген. Мысалы, суретте сутек атомыны эмиссиялы шыару спектріні бір блігі крсетілген.

	Бальмер сериясы		Лайман сериясы

Крінетін болігі

УК-болігі

Энергияны артыу

 

4 – ші срет. Сутек атомыны эмиссиялы спектріні (шыару спектрі) бір болігі. Сызы топтарыны арнайы атаулары бар (Бальмер, Лайман т.б.).

 

 

Кпэлектронды атомдарыны толтырылуыны

Тізбектілік принципі

Кпэлектронды атомдарыны толтырылуыны тізбектілік принципі бірнеше ережелерге негізделеді: Хунд ережесі, Паули принципі, Клечковский ережелері. Жалпы орбитальдарды толтырылуы тмен энергиялы орбитальдардан басталады, яни алдымен 1s, содан со 2s, ріарай 2р т.б. толтырылады.

Хунд ережесі былай оылады: азындалан орбитальдар толтырыланда барлы орбитальдар бір – бір электрондармен толтырыланша электрондар жптастырылмайды. Азындалан орбитальдарда электрондарды спиндері параллельді. Мысалы, р – орбитальда екі электрон бар. Хунд ережесі бойынша олар орбитальда былай орналасу ажет:

Дрыс емес дрыс

 

Паули принципі бойынша:

Атомда екі электрон бірдей трт квант саны болуы ммкін емес: n, l, m_l жне m_s.

Мысалы, s - орбитальда екі электрон бар, осы екі электрон яшыта алай орналасады жне андай квант сандармен сипатталады?

Дрыс дрыс емес

1 – электрон	2 – электрон		1 – электрон	2 – электрон
n = 1	n = 1		n = 1	n = 1
l = 0	l = 0		l = 0	l = 0
ml = 0	ml = 0		ml = 0	ml = 0
ms = +1/2	ms = – 1/2		ms = +1/2	ms = + 1/2

 

Тменгі орбитальдарды тізбекті толтыру принципі атомды орбитальдарды дрыс толтыруа жне электрондарды алыпты жадайда орналасуын, яни атомны электронды конфигурациясын анытауа ммкіндік береді. Энергетикалы дегейлерді толтыранда е тмен энергия принципін ескерген жн, демек электронны траты кйі оны е тмен энергиясына сай болады. Сондытан, энергетикалы дегейлерді толтыранда оны е тмен энергиялы дегейден бастайды. Энергиялар энергетикалы дегейлер мен дегейшелерде шамамен мына атармен рнектеледі:

1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d< 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 5d 4f < 6p < 7s < 6d 5f

ал толтырылуын тмендегі атармен жргізеді:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 5(d¹) 4f 5d 6p 7s ( 6d ^1-2) 5f 6d 7p

Электрондарды орбитальдарда орналасуын азот атомымен арастыруа болады:

N 1s² 2s² 2p³

Кпэлектронды атомдарды энергетикалы дегейлерін толтыранда таы екі ережені пайдалану керек.

I. Клечковскийді 1 – ші ережесі:

атом ядросыны заряды скенде энергетикалы дегейлерді электронмен толуы (n + l) – ды тмен мнінен лкен мніне арай жреді.

Бл ережені тсіну шін калий атомындаы электрондарды энергетикалы дегейлерде орналасуын арастыруа болады. Калийді алдындаы элемент аргонны (реттік нмірі 18) электрондары энергетикалы дегейлерде тмендегідей орналасады:

Ar: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶

Калий атомыны 4 s дегейі толтырылатын болса, Клечковскийді ережесі бойынша (n + l) квант сандарыны осындысы 4+0 = 4 те болады. Егерде 3d – орбиталь толтырылса, онда n +l = 3 + 2 = 5. Бірінші мысалда (n + l) осындысы екінші мысала араанда тмен, сондытан калий атомыны электронды рылымы тмендегідей болады:

К: 1s² 2s ² 2р⁶ 3s² 3р⁶ 4s ¹

II. Клечковскийді 2 – ші ережесі:

(n + l) осындылары бірдей жадайда орбитальдарды толуы бас квант саныны (n) су баытында жреді.

Мысал ретінде скандий атомыны электронды рылымын арастыруа болады. Скандий атомыны алдындаы кальцийді тмендегі электронды рылымы бар:

Са: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²

3 d – орбиталь шін (n + l)= 3 + 2 = 5, ал 4 р – орбиталь шінде (n + l)= 4 + 1 = 5, сондытан скандий атомында 3d – орбиталь толтырылады, себебі n = 3, ал 4 р– орбиталь да n = 4. Сонымен скандий атомында электрондарды орналасуын тмендегідей рнектеуге болады:

Sc: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹4s²

лкен периодтарда ядро заряды скен сайын энергетикалы дегейлерді электрондармен толтырылуы крделі жреді. Осыан байланысты элементтерді асиеттеріні згеруі крделі болады.

Мысал ретінде ІV период элементтеріні энергетикалы дегейлерін электрондармен толтырылуын арастыруа болады.

1. Алдымен сырты 4s орбиталы толады. (1 орбитальда 2 электрон боландытан 2 элемент бола алады).

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁰4s¹

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁰4s²

1. Содан кейін ішкі d – орбиталь толады. (d– дегейшеде 5 орбиталь бар, бл орбитальда орналасатын максимал электрон саны 10 болатындытан 10 элемент болады).

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹4s²

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰4s²

1. d – орбиталь толаннан кейін сырты 4 р орбиталь толады. Мнда 3 орбиталь

боландытан 6 элемент болады.

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰4s² 4p¹

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰4s² 4p⁶

n s- жне n p-орбитальдарды толтырылуын арастыратын болса, оларды састыы бар, яни брінде де аяталанда сегіз электрон бар:

2s² 2p⁶ ; 3s² 3p⁶

Бл блыс октет ережесіні негізін райды.

Октет ережесі s- жне p- элементтерді электрондарды осып, беріп немесе жптастыру нтижесінде сырты энергетикалы абатын 8-электрона дейін толтыруа негізделген.

Мысалы, мынадай электронды рлысы бар 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ натрий атомына октет тзу шін бір электрон беру лде айда жеіл. Ал фтор атомына: 1s² 2s² 2p⁵ октет тзу шін тек бір электрон жетіспейді.

Электрондарды беру, осып алу немесе жптастыру нтижесінде ns² np⁶ электронды конфигурация тзетін болса, оны октет ережесіне баынады деп айтады. Бл жадайда сырты энергетикалы абатында 8 электрон болады.