Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
8
1.Podstawychemii
Modelpowłokelektronowych
OdregułyPauliegodoorbitali
Obliczenieatomuwodoruwmechanicekwantowej
jestjeszczestosunkowołatwe.Wprzypadkuatomów
zwielomaelektronamijesttoskomplikowane,ponie-
ważelektronynietylkoreagująnaprzyciągającepole
jądraatomowego,lecztakżewzajemnienasiebieod-
działująiodpychająsię.
Częstoniejestkonieczneszczegółoweuwzględnienie
oddziaływańelektronów
.Wystarczytylkowziąćpod
uwagęwprzybliżeniuichosłaniającedziałaniena
polejądraatomowego.Należywięcpostępowaćtak,
jakbyelektronynieoddziaływałynasiebienawzajem
itakosłabićsiłęprzyciąganiajądraatomowego,jak
wynikatozobliczonegorozłożeniaładunkówelek-
tronów
.Wtensposóbmożnaobserwowaćelektrony
jakoniezależnecząstki,któretworząróżnedrgania,
podobniejakwatomiewodoru.
1
s
2
s
2pz
2p
2px
1
+
2
2p
p
y
−1
Przedstawienienajprostszychorbitalijakociałotoczonychizopłasz-
czyznami,wktórychprawdopodobieństwowystępowaniaelektronu
wynosi90%.Fazazostałaoznaczonaodcieniemkoloru.Najczęściej
używaneorbitale2p
xi2p
ysąinterferencjamiorbitali2p
1i2p
-1owar-
tościm=±1,podczasgdy2p
zjestrówne2p
0
Możnabywięcprzyjąć,żewnajniższymenergetycz-
matycznychaspektachmechanikikwantowejoraz
niestanie(staniepodstawowym)atomuwszystkie
wszczególnejteoriiwzględności,więcmusimypo
faleelektronoweznajdująsiępoprostuwsymetrycz-
prostutakiewyjaśnienietutajzaakceptować.
nymjakkulastaniepodstawowymbezjakichkolwiek
węzłów
.Istniejejednakprawokwantowo-mechanicz-
Podobniejestzpojęciemspinuelektronu.Możnaso-
ne,któreniedopuszczadotakiejkonfguracji:jestto
biepomocniczowyobrażaćspinjakomomentpędu
regułaPauliego.
obracającejsięcząstki,leczniejesttowystarczają-
ce,bospinjesttypowymzjawiskiemkwantowym.
RegułaPauliegookreśla,żewramachnaszegomo-
Wzwiązkuztymspinmożeprzyjąćtylkodwiewar-
deluatomuconajwyżejdwaelektronymogąznajdo-
tościwodniesieniudodowolnejosiprzestrzennej:
waćsięwtymsamymstanie,przyczymjednocześnie
+1/2lub–1/2(pomnożoneprzezħ=h/(2π),przy
tzw
.spinytychelektronówmusząbyćzorientowane
czymhjeststałąPlancka).Częstonazywasięjenspi-
przeciwstawnie.
nemdogóry”(up)lubnspinemdodołu”(down)
izapisujekolejnojako↑lub↓.Klasyczna,obraca-
Nieistniejebardziejobrazoweuzasadnienieregu-
jącasięcząstkaniejestwstanienaśladowaćtakiego
łyPauliego.Jestonazakorzenionagłębokowmate-
zachowania.
WikipediaOrbitalatomowy
WikipediaWęzeł(chemia)