Общие представления о квантовой теории. Исследование форм "s" и "р" орбиталей. Изучение правил Гунда и Клечковского. Анализ заполнения энергетических уровней электронами, и их место в ячейках для атома углерода. Окислительно-восстановительная реакция.
Аннотация к работе
Главное квантовое число n служит для отнесения состояния электрона к тому или иному энергетическому уровню, под которым понимается набор орбиталей с близкими значениями энергии. Оно может принимать целочисленные значения от 0 до n-1. Т.е. для электрона с главным квантовым числом n орбитальное квантовое число l может принимать n значений от l=0 до l=n-1. Число l входит в выражение для момента импульса электрона при его движении вокруг ядра: р=НЦ(l((l 1)) Очень часто состояния электрона обозначают латинскими буквами, при этом состояние с l=0 называют s-орбиталью, l=1 - р-орбиталью, l=2 - d-орбиталью l=3 - f-орбиталью, l=4 - g-орбиталью и т.д. Форма электронного облака s-орбитали: Так, при l=0 (s-орбиталь) для электрона с любым значением главного квантового числа n электронное облако ограничено сферой (рис.Каждый электрон в атоме занимает свободную орбиталь с наиболее низкой энергией, отвечающей его прочной связи с ядром, - принцип наименьшей энергии. С ростом порядкового номера элемента электроны заполняют орбитали и уровни в порядке возрастания их энергии, а подуровни - в последовательности s-p-d-f. Поэтому электронная формула (или электронная конфигурация) атома водорода имеет вид: Так как на одной орбитали могут находиться два электрона, то оба электрона атома гелия размещаются на 1s-орбитали. У атомов элементов второго периода заполняется L-уровень (n=2), причем вначале орбиталь s-подуровня, а затем три орбитали р-подуровня. Электрон 2s1 намного слабее связан с ядром атома, чем 1s-электроны, поэтому атом лития может легко терять его, образуя ион Li .В рассматриваемом примере обе полуреакции протекают в месте соприкосновения цинка с раствором, так что электроны непосредственно переходят от атомов цинка к ионам меди. Можно, однако, осуществить эту реакцию таким способом, что окислительная и восстановительная полуреакции окажутся пространственно разделенными, а электроны будут переходить от восстановителя к окислителю не непосредственно, а по проводнику электрического тока - по внешней цепи. При таком осуществлении окислительно-восстановительной реакции ее энергия будет превращена в электрическую энергию, которую можно использовать, включив во внешнюю цепь устройство, потребляющее электрическую энергию (например, электронагревательный прибор, электрическую лампу и т. п.). Такая система делает возможным пространственное разделение окислительно-восстановительной реакции: окисление протекает на одном металле, а восстановление на другом. В результате перехода электронов от цинка к меди равновесие на цинковом электроде сместится вправо, поэтому в раствор перейдет дополнительное количество ионов цинка.
План
Содержание
1. Квантовые числа электронов
2. Электронные формулы
3. Химические источники электрической энергии
Литература
1. Квантовые числа электронов
Список литературы
1. Коровин Н. В. Новые химические источники тока. - М., 1978;
2. Багоцкий В. С, Скундин А. М. Химические источники тока. - М., 1981, с. 208-99.;