Стр. 28 - Строение атома и химическая связь

СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
26
Подуровни обозначают буквами: s, p, d, f... Первый энергетический уро-
вень не делится на подуровни, второй имеет два подуровня, третий – три поду-
ровня и так далее.
Таким образом, главное квантовое число (n) характеризует энергетиче-
ский уровень, совокупность главного и орбитального квантовых чисел (n + l) –
энергетический подуровень, совокупность главного, орбитального и магнитно-
го квантовых чисел (n + l + m) – атомную орбиталь, а все четыре квантовых
числа (n + l + m+ s) – электрон.
Каждой орбитали отвечает определенная энергия. Обозначение орбитали
включает номер энергетического уровня и букву, отвечающую соответствую-
щему подуровню: 1s, 3p, 4d и т.д. Для каждого энергетического уровня, начиная
со второго, возможно существование трех равных по энергии p-орбиталей, рас-
положенных в трех взаимно перпендикулярных направлениях (рх, ру, р z)
(cм. рис. 1.4).
На каждом энергетическом уровне, начиная с третьего, появляется пять -
орбиталей, четыре из которых имеют четырехлепестковую форму и одна –
форму гантели с тором (рис. 1.5).
Начиная с четвертого энергетического уровня, появляются еще более
сложные по форме f- орбитали; на каждом уровне их семь (рис. 1.5).
1.5. Распределение электронной плотности орбиталей
Согласно [8], пространственное распределение заряда электрона называ-
ется электронной плотностью. Исходя из того, что вероятность нахождения
электрона в элементарном объеме dV равна |ψ|2dV, можно рассчитать функцию
радиального распределения электронной плотности.
Если за элементарный объем принять объем шарового слоя толщиной dr
на расстоянии r от ядра атома, то
dV = 4πr2dr , (1.23)
а функция радиального распределения вероятности нахождения электрона в
атоме (вероятности электронной плотности) в этом случае будет равна
ρ(r) = 4πr2 |ψ|2dr. (1.24)
Она представляет собой величину вероятности обнаружения электрона в
сферическом слое толщиной dr на определенном расстоянии слоя от ядра атома.
На рис. 1.8 изображены кривые распределения вероятности ρ(r) = 4πr2|Ψ|2
обнаружения электрона в атоме водорода на различных расстояниях от ядра в
состояниях 1s и 2s.