V-kosmose.com

Многоэлектронные атомы

Физика > Многоэлектронные атомы

 

Как выглядит строение многоэлектронного атома – принцип распределения электронов. Рассмотрите, что такое валентная и электронная оболочка, эффективный заряд.

Атомы, располагающие более одним электроном, именуют многоэлектронными.

Задача обучения

  • Охарактеризовать структуру атома в многоэлектронных вариантах.

Основные пункты

  • Водород – единственный атом в периодической таблице, обладающий в своих орбиталях одним электроном.
  • В многоэлектронных атомах чистая сила электронов во внешних оболочках сокращается из-за экранирования.
  • Эффективный ядерный заряд на каждом электроне поддается аппроксимации: Zeff = Z - σ (Z – количество протонов в ядре, σ – среднее число электронов между ядром и электроном).

Термины

  • Валентная оболочка – наиболее внешняя оболочка электронов в атоме.
  • Электронная оболочка – общее состояние электронов в атоме с единым главным квантовым числом.
  • Водородоподобная – обладает одним электроном.

Многоэлектронные атомы

Атомы, обладающих несколькими электронами (He, N), именуют многоэлектронными. Водород – единственный атом в периодической таблице, располагающий одним электроном на орбиталях в основном состоянии.

Электрическая сила в водородоподобных атомах настолько же велика, как и электрическое напряжение от ядра. Но если активировано больше электронов, то каждый из них ощущает не только электромагнитное притяжение из-за положительного ядра, но и отталкивающие силы от остальных электронов в оболочках. Из-за этого сетевая сила на электронах, расположенных во внешних электронных оболочках, уступает по величине. Поэтому они не обладают сильной связью с ядром.

Размер экранирующего эффекта сложно определить из-за эффектов квантовой механики. Чтобы приблизить эффективный ядерный заряд на каждом электроне, следует: Zeff = Z - σ (Z – число протонов в ядре, σ – среднее число электронов между ядром и электроном).

Давайте взглянем на катион натрия, анион фтора и нейтральный атом неона. Все они обладают по 10 электронов, а число электронов приравнивается к двум. Но эффективный заряд будет меняться, потому что все они отличаются по количеству протонов:

ZeffF- = 9 – 2 = 7+

ZeffNe = 10 – 2 = 8+

ZeffNa+ = 11 – 2 = 9+

В итоге, катион натрия обладает наибольшим эффективным ядерным зарядом и наименьшим атомным радиусом.


Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5
(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)