Cómo se distribuyen los electrones entre los niveles de energía. Distribución de electrones en los átomos.

La distribución de electrones entre niveles de energía explica las propiedades metálicas y no metálicas de cualquier elemento.

fórmula electrónica

El primer nivel de energía contiene sólo dos electrones. Llenan el orbital a medida que aumenta la reserva de energía. Distribución de electrones en un átomo. elemento químico corresponde número de serie. En niveles de energía con un número mínimo, la fuerza de atracción de los electrones de valencia hacia el núcleo se expresa al máximo.

Un ejemplo de compilación de una fórmula electrónica.

La regla de Hund explica la disposición en una celda de sólo dos electrones, que tienen espines diferentes. El segundo nivel de energía contiene cuatro electrones. Como resultado, la distribución de electrones en un átomo de un elemento químico tiene la siguiente forma: 1s22s22p2.

Existen ciertas reglas según las cuales los electrones se distribuyen entre subniveles y niveles.

principio de pauli

Este principio fue formulado por Pauli en 1925. El científico estipuló la posibilidad de colocar en un átomo solo dos electrones que tengan los mismos números cuánticos: n, l, m, s. Tenga en cuenta que la distribución de electrones entre los niveles de energía se produce a medida que aumenta la reserva de energía libre.

La regla de Klechkovsky

El llenado de orbitales de energía se realiza según el aumento de los números cuánticos n + l y se caracteriza por un aumento de la reserva de energía.

Consideremos la distribución de electrones en un átomo de calcio.

En estado normal, su fórmula electrónica es la siguiente:

Ca 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d0 4s2.

Para elementos de subgrupos similares que pertenecen a elementos d y f, hay una "falla" de un electrón desde un subnivel externo, que tiene una reserva de energía menor, al subnivel d o f anterior. Un fenómeno similar es típico del cobre, la plata, el platino y el oro.

La distribución de electrones en un átomo implica el llenado de subniveles. electrones desapareados, que tienen los mismos giros.

Sólo después de que todos los orbitales libres estén completamente llenos de electrones individuales, las células cuánticas se complementan con segundos electrones. partículas negativas, dotado de espines opuestos.

Por ejemplo, en el estado no excitado del nitrógeno:

Las propiedades de las sustancias están influenciadas por la configuración electrónica de los electrones de valencia. Por su cantidad, se puede determinar la valencia más alta y más baja y la actividad química. Si un elemento está en el subgrupo principal de la tabla periódica, puede usar el número de grupo para crear un elemento externo. nivel de energía, determine su estado de oxidación. Por ejemplo, el fósforo, que se encuentra en el quinto grupo (el subgrupo principal), contiene cinco electrones de valencia, por lo que es capaz de aceptar tres electrones o donar cinco partículas a otro átomo.

Todos los representantes de los subgrupos laterales de la tabla periódica son excepciones a esta regla.

Características de las familias.

Dependiendo de la estructura del nivel de energía externo, existe una división de todos los átomos neutros incluidos en la tabla periódica en cuatro familias:

Los elementos s están en el primer y segundo grupo (subgrupos principales);
La familia p se ubica en los grupos III-VIII (subgrupos A);
Los elementos d se pueden encontrar en subgrupos similares de los grupos I-VIII;
La familia f está formada por actínidos y lantánidos.

Todos los elementos s en su estado normal tienen electrones de valencia en el subnivel s. Los elementos p se caracterizan por la presencia de electrones libres en los subniveles s y p.

Los elementos D en estado no excitado tienen electrones de valencia tanto en el último subnivel s como en el penúltimo d.

Conclusión

Los electrones ubicados en los primeros niveles tienen la menor cantidad de energía en estado no excitado. Cuando se calienta un átomo neutro se observa una transición de electrones, que siempre va acompañada de un cambio en el número de electrones libres y conduce a un cambio significativo en el estado de oxidación del elemento y un cambio en su actividad química.

Tabla periódica de elementos de Mendeleev.

tabla periódica de elementos químicos (mesa de mendeleev) - clasificación de elementos químicos que establece la dependencia varias propiedades elementos de la carga del núcleo atómico.

Grupos

Un grupo o familia es una de las columnas. tabla periódica. Los grupos, por regla general, se caracterizan por tendencias periódicas expresadas de manera más significativa que los períodos o bloques.

De acuerdo con sistema internacional A los grupos de nombres se les asignan números del 1 al 18 en dirección de izquierda a derecha, desde metales alcalinos hasta gases nobles.

Periodos

El período es una fila de la tabla periódica. Dentro de un período, los elementos muestran ciertos patrones en los tres aspectos mencionados anteriormente (radio atómico, energía de ionización y electronegatividad), así como en la energía de afinidad electrónica.

Bloques

Debido a la importancia de la capa electrónica externa del átomo. Varias áreas La tabla periódica a veces se describe como bloques nombrados según la capa en la que se encuentra el último electrón. El bloque S incluye los dos primeros grupos, es decir, alcalino y metales alcalinotérreos, así como hidrógeno y helio; El bloque p consta de los últimos seis grupos (del 13 al 18 según el estándar de denominación IUPAC, o del IIIA al VIIIA según el sistema americano) e incluye, entre otros elementos, todos los metaloides. El bloque D son los grupos del 3 al 12 (IUPAC), también son del IIIB al IIB en americano, que incluye todos los metales de transición. El bloque F, normalmente excluido de la tabla, está formado por lantánidos y actínidos.

El sistema periódico de D. I. Mendeleev se convirtió hito importante en el desarrollo de la ciencia atómico-molecular. Gracias a ella todo salió bien. concepto moderno sobre un elemento químico, ideas sobre sustancias simples y conexiones.

Composición y características del núcleo atómico.

Núcleo atómico- la parte central del átomo, en la que se concentra la mayor parte de su masa (más del 99,9%). El núcleo está cargado positivamente; la carga del núcleo está determinada por el elemento químico al que pertenece el átomo.

El núcleo atómico está formado por nucleones: protones cargados positivamente y neutrones neutros, que están conectados entre sí mediante interacciones fuertes.

El núcleo atómico, considerado como una clase de partículas con un determinado número de protones y neutrones, suele denominarse nucleido.

El número de protones en un núcleo se llama número de carga; este número es igual al número atómico del elemento al que pertenece el átomo en la tabla ( Tabla periódica elementos) de Mendeleev. El número de protones en el núcleo determina la estructura de la capa electrónica de un átomo neutro y, por tanto, Propiedades químicas el elemento correspondiente. El número de neutrones en un núcleo se llama número isotópico. Núcleos con el mismo numero Los protones y diferentes números de neutrones se llaman isótopos. Los núcleos que tienen el mismo número de neutrones pero distinto número de protones se llaman isótonos.

Cantidad completa nucleones en un núcleo se llama número másico () y es aproximadamente igual a peso promedioátomo indicado en la tabla periódica. Los nucleidos con el mismo número másico pero diferente composición protón-neutrón suelen denominarse isobaras.

Peso

Debido a la diferencia en el número de neutrones, los isótopos de un elemento tienen masas diferentes, lo cual es una característica importante del núcleo. EN física nuclear La masa de los núcleos generalmente se mide en unidades de masa atómica ( A. comer.), por uno a. e.m. tomar 1/12 de la masa del nucleido 12 C [SN 2]. Cabe señalar que la masa estándar que suele darse para un nucleido es la masa de un átomo neutro. Para determinar la masa del núcleo, es necesario restar la suma de las masas de todos los electrones de la masa del átomo (se obtendrá un valor más preciso si también se tiene en cuenta la energía de enlace de los electrones con el núcleo) .

Además, en física nuclear se suele utilizar el equivalente energético de la masa. Según la relación de Einstein, cada valor de masa corresponde a la energía total:

¿Dónde está la velocidad de la luz en el vacío?

La relación entre a. e.m. y su energía equivalente en julios:

y como 1 electronvoltio = 1,602176·10 −19 J, entonces la energía equivalente es a. e.m. en MeV es igual a

Radio

El análisis de la desintegración de núcleos pesados refinó la estimación de Rutherford [sn 3] y relacionó el radio del núcleo con el número de masa. relación simple:

donde es una constante.

Dado que el radio del núcleo no es una característica puramente geométrica y está asociado principalmente con el radio de acción de las fuerzas nucleares, el valor depende del proceso durante cuyo análisis se obtuvo el valor, el valor promedio de m, por lo tanto el radio. del núcleo en metros

Cargar

El número de protones en un núcleo determina directamente su carga eléctrica, los isótopos tienen el mismo número de protones, pero diferentes cantidades neutrones. .

Las cargas de los núcleos atómicos fueron determinadas por primera vez por Henry Moseley en 1913. El científico interpretó sus observaciones experimentales en función de la longitud de onda. radiación de rayos x de alguna constante que varía en uno de un elemento a otro e igual a uno para el hidrógeno:

, Dónde

Y - permanente.

Energía de enlace nuclear.

La energía de enlace de un núcleo es igual a la energía mínima que se debe gastar para dividir completamente el núcleo en partículas individuales. De la ley de conservación de la energía se deduce que la energía de enlace es igual a la energía que se libera durante la formación de un núcleo a partir de partículas individuales.

La energía de enlace de cualquier núcleo se puede determinar midiendo con precisión su masa. Actualmente, los físicos han aprendido a medir las masas de partículas (electrones, protones, neutrones, núcleos, etc.) con una precisión muy alta. Estas mediciones muestran que masa de cualquier núcleo METRO I siempre es menor que la suma de las masas de sus protones y neutrones constituyentes.:

Esta energía se libera durante la formación de un núcleo en forma de radiación γ-cuantos.

Fuerzas nucleares.

Fuerzas nucleares son de acción corta efectivo. Aparecen sólo a distancias muy pequeñas entre nucleones en el núcleo del orden de 10 –15 m. La longitud (1,5 – 2,2) se llama 10 –15 m. gama de fuerzas nucleares.

Las fuerzas nucleares descubren cargar independencia : La atracción entre dos nucleones es la misma independientemente del estado de carga de los nucleones: protón o neutrón. La independencia de carga de las fuerzas nucleares es visible al comparar las energías vinculantes. núcleos de espejo . Así se llaman los granos.,en el que el mismo numero total nucleones,pero el número de protones en uno es igual al número de neutrones en el otro.

Las fuerzas nucleares tienen propiedad de saturación , que se manifiesta en, que un nucleón en un núcleo interactúa sólo con un número limitado de nucleones vecinos. Por eso existe una dependencia lineal de las energías de enlace de los núcleos con respecto a su número de masa. A. En la partícula α, que es una formación muy estable, se logra una saturación casi completa de las fuerzas nucleares.

Las fuerzas nucleares dependen de orientaciones de giro nucleones interactuando. Esto lo confirma la diferente naturaleza de la dispersión de neutrones por las moléculas de orto y parahidrógeno. En una molécula de ortohidrógeno, los espines de ambos protones son paralelos entre sí, mientras que en una molécula de parahidrógeno son antiparalelos. Los experimentos han demostrado que la dispersión de neutrones en el parahidrógeno es 30 veces mayor que la dispersión en el ortohidrógeno. Las fuerzas nucleares no son centrales.

Entonces, enumeremos propiedades generales fuerzas nucleares :

· pequeño radio de acción de las fuerzas nucleares ( R~ 1 fm);

· gran potencial nuclear Ud.~50 MeV;

· dependencia de las fuerzas nucleares de los espines de las partículas que interactúan;

· naturaleza tensor de la interacción de nucleones;

· las fuerzas nucleares dependen de la orientación mutua del espín y de los momentos orbitales del nucleón (fuerzas espín-orbitales);

· la interacción nuclear tiene la propiedad de saturación;

· cargar la independencia de las fuerzas nucleares;

· naturaleza de intercambio de la interacción nuclear;

atracción entre nucleones a grandes distancias ( r> 1 fm), se reemplaza por repulsión en pequeñas ( r < 0,5 Фм).

La distribución de electrones entre niveles de energía explica las propiedades metálicas y no metálicas de cualquier elemento.

fórmula electrónica

Existe una determinada regla según la cual las partículas negativas libres y emparejadas se colocan en niveles y subniveles. Consideremos con más detalle la distribución de electrones entre niveles de energía.
El primer nivel de energía contiene sólo dos electrones. Llenan el orbital a medida que aumenta la reserva de energía. La distribución de electrones en un átomo de un elemento químico corresponde a un número atómico. En niveles de energía con un número mínimo, la fuerza de atracción de los electrones de valencia hacia el núcleo se expresa al máximo.

Un ejemplo de compilación de una fórmula electrónica.

Consideremos la distribución de electrones en niveles de energía usando el ejemplo de un átomo de carbono. Su número atómico es 6, por lo tanto, hay seis protones dentro del núcleo que tienen carga positiva. Teniendo en cuenta que el carbono es un representante del segundo período, se caracteriza por la presencia de dos niveles de energía. El primero tiene dos electrones, el segundo tiene cuatro.
La regla de Hund explica la disposición en una celda de sólo dos electrones, que tienen espines diferentes. El segundo nivel de energía contiene cuatro electrones. Como resultado, la distribución de electrones en un átomo de un elemento químico tiene la siguiente forma: 1s22s22p2.
Existen ciertas reglas según las cuales los electrones se distribuyen entre subniveles y niveles.

principio de pauli

La regla de Klechkovsky

El llenado de orbitales de energía se realiza según el aumento de los números cuánticos n + l y se caracteriza por un aumento de la reserva de energía.
Consideremos la distribución de electrones en un átomo de calcio.
En estado normal, su fórmula electrónica es la siguiente:
Ca 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d0 4s2.
Para elementos de subgrupos similares que pertenecen a elementos d y f, hay una "falla" de un electrón desde un subnivel externo, que tiene una reserva de energía menor, al subnivel d o f anterior. Un fenómeno similar es típico del cobre, la plata, el platino y el oro.
La distribución de electrones en un átomo supone que los subniveles están llenos de electrones desapareados que tienen los mismos espines.
Sólo después de que todos los orbitales libres estén completamente llenos de electrones individuales, las células cuánticas se complementan con segundas partículas negativas dotadas de espines opuestos.
Por ejemplo, en el estado no excitado del nitrógeno:
1s2 2s2 2p3.
Las propiedades de las sustancias están influenciadas por la configuración electrónica de los electrones de valencia. Por su cantidad, se puede determinar la valencia más alta y más baja y la actividad química. Si un elemento está en el subgrupo principal de la tabla periódica, puedes usar el número de grupo para crear un nivel de energía externo y determinar su estado de oxidación. Por ejemplo, el fósforo, que se encuentra en el quinto grupo (el subgrupo principal), contiene cinco electrones de valencia, por lo que es capaz de aceptar tres electrones o donar cinco partículas a otro átomo.
Todos los representantes de los subgrupos laterales de la tabla periódica son excepciones a esta regla.

Características de las familias.

Dependiendo de la estructura del nivel de energía externo, existe una división de todos los átomos neutros incluidos en la tabla periódica en cuatro familias:

los elementos s se encuentran en el primer y segundo grupo (subgrupos principales); la familia p se encuentra en los grupos III-VIII (los subgrupos A se pueden encontrar en subgrupos similares de los grupos I-VIII); La familia está formada por actínidos y lantánidos. Todos los elementos s en su estado normal tienen electrones de valencia en el subnivel s. Los elementos p se caracterizan por la presencia de electrones libres en los subniveles s y p.
Los elementos D en estado no excitado tienen electrones de valencia tanto en el último subnivel s como en el penúltimo d.

Conclusión

El estado de cualquier electrón en un átomo se puede describir mediante un conjunto de números fundamentales. Dependiendo de las características de su estructura, podemos hablar de una determinada cantidad de energía. Usando la regla de Hund, Klechkovsky, Pauli para cualquier elemento incluido en la tabla periódica, puedes crear la configuración de un átomo neutro.
Los electrones ubicados en los primeros niveles tienen la menor cantidad de energía en estado no excitado. Cuando se calienta un átomo neutro se observa una transición de electrones, que siempre va acompañada de un cambio en el número de electrones libres y conduce a un cambio significativo en el estado de oxidación del elemento y un cambio en su actividad química.

La distribución se caracteriza por las siguientes reglas:

principio de Pauli;

El gobierno de Hund;

el principio de mínima energía y la regla de Klechkovsky.

Por principio de pauli Un átomo no puede tener dos o más electrones con el mismo valor de los cuatro números cuánticos. Basado en el principio de Pauli, se puede determinar la capacidad máxima de cada nivel y subnivel de energía.

Subnivel, ℓ	Designación de subnivel	Número cuántico magnético, m	Número cuántico de espín, s



		3, -2, -1, 0, 1, 2, 3

De este modo, número máximo de electrones por:

s -subnivel – 2,

pag - subnivel – 6,

d -subnivel – 10,

F -subnivel – 14.

Dentro del nivel cuántico n, un electrón puede adoptar los valores de 2n 2 estados diferentes, lo cual se demostró experimentalmente mediante análisis espectral.

la regla de hund : en cada subnivel, los electrones se esfuerzan por ocupar el máximo número de células de energía libre para que el espín total tenga el mayor valor.

Por ejemplo:

bien mal mal

3p 3:

s = +1/2+1/2+1/2=1,5 s =-1/2+1/2+1/2=0,5 s = -1/2+1/2-1/2 =-0,5

El principio de mínima energía y la regla de Klechkovsky: Los electrones ocupan principalmente orbitales cuánticos con energía mínima. Dado que la reserva de energía en un átomo está determinada por el valor de la suma de los números cuánticos principal y orbital (n + ℓ), los electrones ocupan primero los orbitales para los cuales la suma (n + ℓ) es la más pequeña.

Por ejemplo: la suma (n + ℓ) para el subnivel 3d es n = 3, l = 2, por lo tanto (n + ℓ) = 5 para el subnivel 4s: n = 4, ℓ = 0, por lo tanto (n + ℓ; ) = 4. En este caso, primero se llena el subnivel 4s y luego el subnivel 3d.

Si los valores de energía total son iguales, entonces se puebla el nivel más cercano al núcleo.

Por ejemplo: para 3d: n = 3, ℓ = 2 , (n + ℓ) = 5 ;

para 4p: n = 4, ℓ = 1, (n + ℓ) = 5.

Dado que n = 3 < n = 4, 3d estará poblado con electrones anteriores a 4 p.

De este modo, secuencia de llenado de niveles y subniveles con electrones en átomos:

1 s 2 <2 s 2 <2 pag 6 <3 s 2 <3 pag 6 <4 s 2 <3 d 10 <4 pag 6 <5 s 2 <4 d 10 <5 pag 6 <6 s 2 <5 d 10 ≈ 4 F 14 <6 pag 6 <7s 2 …..

Fórmulas electrónicas

Una fórmula electrónica es una representación gráfica de la distribución de electrones en los niveles y subniveles de un átomo. Hay dos tipos de fórmulas:

Al escribir, solo se utilizan dos números cuánticos: n y ℓ. El número cuántico principal se indica mediante un número antes de la letra que designa el subnivel. El número cuántico orbital se indica con las letras s, p, d o f. El número de electrones se indica mediante un número como exponente.

Por ejemplo: +1 H: 1s 1; +4 Ser: 1s 2 2s 2 ;

2 Él: 1s 2 ; +10 Ne: 1s 2 2s 2 2p 6 ;

3Li: 1s 2 2s 1 ; +14 Si: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 .

Es decir, se observa la secuencia.

1 s 2 <2 s 2 <2 pag 6 <3 s 2 <3 pag 6 <4 s 2 <3 d 10 <4 pag 6 <5 s 2 <4 d 10 <5 pag 6 <6 s 2 <5 d 10 ≈ 4 F 14 <6 pag 6 <7s 2 …..

Fórmula electrónica gráfica: se utilizan los 4 números cuánticos: esta es la distribución de electrones en las células cuánticas. El número cuántico principal se muestra a la izquierda, el número orbital está representado por la letra de abajo, el número magnético es el número de células y el número de espín es la dirección de las flechas.

Por ejemplo:

8O:…2s 2 2p 4

La fórmula gráfica se utiliza para escribir sólo electrones de valencia.

Consideremos compilar fórmulas electrónicas de elementos por períodos.

El primer período contiene 2 elementos en los que el primer nivel cuántico y el subnivel s están completamente poblados de electrones (el número máximo de electrones por subnivel es 2):

2 Él: n=1 1s 2

Los elementos cuyo subnivel s se llena en último lugar se clasifican como s -familia y llama s -elementos .

Para los elementos del período II, se están llenando el nivel cuántico II, los subniveles s y p (el número máximo de electrones en el subnivel p es 8).

3Li: 1s 2 2s 1 ; 4 Ser: 1s 2 2s 2 ;

5 B: 1s 2 2s 2 2p 1 ; 10 Ne: 1s 2 2s 2 2p 6

Los elementos cuyo subnivel p se llena en último lugar se clasifican como p-familia y llama elementos p .

Los elementos del III período comienzan a formar el III nivel cuántico. En Na y Mg, el subnivel 3s está poblado de electrones. Para elementos de 13 Al a 18 Ar, se llena el subnivel 3p; El subnivel 3d permanece vacío, ya que tiene un nivel de energía más alto que el subnivel 4s y no está lleno de elementos del período III.

El subnivel 3d comienza a llenarse con elementos del período IV, y el 4d, con elementos del período V (de acuerdo con la secuencia):

19 K: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 ; 20Ca: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 ;

21 Pb: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 ; 25 min: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 ;

33 Como: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p3; 43 Tc: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 5

Los elementos cuyo subnivel d se llena en último lugar se clasifican como d -familia y llama d -elementos .

4f se completa solo después del elemento 57 del período VI:

57 La: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 5d 1 ;

58 Ce: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 5d 1 4f 1 ;

La población del nivel cuántico V por electrones procede de manera similar al período IV. Así, se observa la secuencia de población de niveles y subniveles por electrones mostrada anteriormente:

6s 2 5d 10 4f 14 6p 6

la población de un nuevo nivel cuántico por electrones siempre comienza con el subnivel s. Para elementos de un período determinado, sólo los subniveles s y p del nivel cuántico externo están poblados por electrones;

la población del subnivel d se retrasa en el período I; El subnivel 3d se completa para elementos del período IV, el subnivel 4d se completa para elementos del período V, etc.;

la población del subnivel f por electrones se retrasa 2 períodos; El subnivel 4f está poblado por elementos del período VI, el subnivel 5f está poblado por elementos del período VII, etc.

Si partículas idénticas tienen los mismos números cuánticos, entonces su función de onda es simétrica con respecto a la permutación de partículas. De ello se deduce que dos fermiones idénticos incluidos en el mismo sistema no pueden estar en los mismos estados, porque para fermiones la función de onda debe ser antisimétrica. Resumiendo los datos experimentales, W. Pauli formó principio excepciones , por lo cual Los sistemas de fermiones ocurren en la naturaleza. solo en estados,descrito por funciones de onda antisimétricas(formulación mecánica cuántica del principio de Pauli).

De esta posición se desprende una formulación más simple del principio de Pauli, que introdujo en la teoría cuántica (1925) incluso antes de la construcción de la mecánica cuántica: en un sistema de fermiones idénticos dos de ellos no pueden simultáneamente estar en el mismo estado . Tenga en cuenta que el número de bosones idénticos en el mismo estado no está limitado.

Recordemos que el estado de un electrón en un átomo está determinado únicamente por el conjunto cuatro números cuánticos :

· principal norte ;

· orbital yo , normalmente estos estados se designan 1 s, 2d, 3F;

magnético();

· espín magnético ().

La distribución de electrones en un átomo se produce según el principio de Pauli, que puede formularse para un átomo en su forma más simple: un mismo átomo no puede tener más de un electrón con el mismo conjunto de cuatro números cuánticos: norte, yo, , :

z (norte, yo, , ) = 0 o 1,

Dónde z (norte, yo, , ) - el número de electrones en un estado cuántico, descrito por un conjunto de cuatro números cuánticos: norte, yo. Así, el principio de Pauli establece que dos electrones ,unidos en el mismo átomo difieren en significado ,al menos ,un número cuántico .

El número máximo de electrones en estados descritos por un conjunto de tres números cuánticos. norte, yo Y metro, y que difiere sólo en la orientación de los espines de los electrones es igual a:

(8.2.1)

porque el número cuántico de espín sólo puede tomar dos valores: 1/2 y –1/2.

El número máximo de electrones en estados definidos por dos números cuánticos. norte Y yo:

(8.2.2)

En este caso, el vector del momento angular orbital del electrón puede tomar en el espacio (2 yo+ 1) diferentes orientaciones (Fig. 8.1).

El número máximo de electrones en estados determinados por el valor del número cuántico principal. norte, es igual a:

(8.2.3)

Colección de electrones en un átomo multielectrónico.,teniendo el mismo número cuántico principal n,llamado capa electrónica o capa .

En cada capa, los electrones se distribuyen según subcapas , correspondiente a este yo.

Región del espacio,en el que existe una alta probabilidad de detectar un electrón, llamado subcapa o orbital . Los principales tipos de orbitales se muestran en la Fig. 8.1.

Dado que el número cuántico orbital toma valores de 0 a , el número de subcapas es igual al número ordinal norte conchas. El número de electrones en una subcapa está determinado por los números cuánticos magnéticos y de espín magnético: el número máximo de electrones en una subcapa con un determinado yo es igual a 2(2 yo+ 1). Las designaciones de capas, así como la distribución de electrones entre capas y subcapas, se dan en la tabla. 1.

tabla 1

Número cuántico principal norte

Símbolo de concha

Número máximo de electrones en la capa.

Número cuántico orbital yo

Símbolo de subcapa

Número máximo

electrones en

subcapa