Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.10ORBITALEATOMOWEIKONFIGURACJAELEKTRONOWA
y
ψ(-)
ψ(+)
Powierzchnia
węzłowa
ψ(+)
Płaszczyzna
węzłowa
ψ(+)
ψ(-)
1sorbital
2sorbital
ψ(+)
z
ψ(-)
ψ(-)
ψ(+)
ψ(+)
x
ψ(-)
29
Czysty(niezhybrydyzowany)
orbital2pmadwapłaty.
Istniejątrzyorbitale2p,każdy
zpłatem(+)i(-),ulokowane
symetryczniewzdłużosix,yiz
RYS.1.7Kształtyniektórychorbitalisip.Czyste,niezhybrydyzowaneorbitalepsąprawiejakdotykającesiękule.
Orbitalepwzhybrydyzowanychatomachmająkształtpłatów(rozdz.1.13)
Kształtorbitalupprzypominaprawiedotykającesiękulelubpłaty.Znakfazyfunkcji
falowej2p,ψ
2pjestdodatniwjednympłacieiujemnywdrugim.Płaszczyznawęzłowa
oddzieladwapłatyorbitalup.Trzyorbitalepookreślonympoziomieenergiisąrozmiesz-
czonewprzestrzeniwzdłużosix,yizwkartezjańskimukładziewspółrzędnych.
•Znaki+i-funkcjifalowychnieoznaczająładunkudodatniegolubujemnego,ani
większegolubmniejszegoprawdopodobieństwaznalezieniaelektronu.
•ψ
2
(prawdopodobieństwoznalezieniaelektronu)jestzawszedodatnie,ponieważpodniesio
ne
dokwadratuzarównododatnie,jakiujemnewartościψprowadządowartościdodatniej.
Zatemprawdopodobieństwoznalezieniaelektronuwkażdymzpłatóworbitalupjest
takiesamo.Znaczenieznaków+i–funkcjifalowychdostrzeżemypóźniej,gdyatomowe
orbitalebędąsięłączyć,tworzącorbitalecząsteczkowe.
1.10AKonfiguracjaelektronowa
Względneenergieorbitaliatomowychpierwszejidrugiejpowłokigłównejsąnastępujące:
•Elektronynaorbitalach1scharakteryzująsięnajniższąenergią,ponieważsąnajbliżej
dodatnionaładowanegojądra.
•Elektronynaorbitalach2ssąnastępnymi,najniższymipodwzględemenergii.
•Elektronytrzechorbitali2pcharakteryzująsięrówną,alewyższąenergiąniżelektrony
orbitalu2s.
•Orbitaleorównejenergii(takiejaktrzyorbitale2p)nazywanesąorbitalamizdege-
nerowanymi.
Wykorzystajmytewzględnezależnościenergetyczne,abyuzyskaćkonfiguracjęelektro-
nowądowolnegoatomuwpierwszychdwóchokresachukładuokresowego.Należyprze-
strzegaćjedynietylkokilkuprostychzasad.
1.ZasadaAufbau(zasadazabudowy):orbitalesąwypełnianetak,abyteonajniższej
energiibyływypełnianejakopierwsze.(Aufbautoponiemieckunbudowanie”).
2.ZasadawykluczaniaPauliego:nakażdymorbitalumożnaumieścićmaksymalnie
dwaelektrony,aletylkowtedy,gdyspinyelektronówsąsparowane.Elektronkręcisięwo-
kółswojejwłasnejosi.Zpowodów,którychniebędziemytutajrozwijać,elektronmoże
miećtylkojednązdwóchmożliwychorientacjiwirowania.Zazwyczajpokazujemyte
orientacjestrzałkami,↿lub⇂.Zatemdwasparowanespinyelektronówbyłybyozna-
czone⥯.Niesparowaneelektrony(otakiejsamejorientacjispinów),którychobecność
natymsamymorbitaluniejestdozwolona,sąoznaczone↿↿(lub⇂⇂).
3.RegułaHunda:kiedyrozpatrujemyorbitaleojednakowejenergii(orbitalezdege-
nerowane),takiejaktrzyorbitalep,dokażdegoznichdodajemyjedenelektronznie-
sparowanymspinem,ażdomomentu,gdykażdyzezdegenerowanychorbitalibędzie
zawierałjedenelektron.(Topozwalaelektronom,któreodpychająsięnawzajem,być
jaknajdalejodsiebie).Następniezaczynamydodawaćkolejnodrugielektronnazdege-
nerowanymorbitalu,abyspinybyłysparowane.
