Стр. 29 - Строение атома и химическая связь

СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
27
Рис. 1.8. Распределение вероятности обнаружения электрона в атоме водорода
в состояниях 1s и 2s; r1 = 5,29·10–11 ; м – радиус первой боровской орбиты
Из рис. 1.8 видно, что электрон в состоянии 1 s (основное состояние ато-
ма водорода) может быть обнаружен на различных расстояниях от ядра. С наи-
большей вероятностью его можно обнаружить на расстоянии, равном радиусу
r1 первой боровской орбиты.
Вероятность обнаружения электрона в состоянии 2 s максимальна на рас-
стоянии r = 4 r1 от ядра. В обоих случаях атом водорода можно представить в
виде сферически симметричного электронного облака, в центре которого нахо-
дится ядро. Как видно, в случае 2s-орбитали на кривой появляются два макси-
мума и узловая плоскость, где вероятность обнаружения электрона равна нулю.
В общем случае для орбитали, характеризующейся квантовыми числами n и l,
число узлов на графике функции радиального распределения вероятности равно
(n - l -1).
В этой связи необходимо ввести понятие граничная поверхность атомной
орбитали или электронного облака.
Наиболее часто для наглядности орбитали изображают графически как
область пространства, в которой вероятность пребывания электрона достаточно
велика (см., например, рис. 1.5 и рис. 1.6). При этом следует иметь в виду, что
плотность электронного облака определяется квадратом абсолютного значения
волновой функции. Плоский рисунок орбитали на самом деле изображает
объемную границу поверхности, внутри которой находится примерно 90-95 %
величины |ψ|2 [14], а знаки + и – относятся к знаку самой функции ψ.
Таким образом, граничная поверхность это поверхность, ограничиваю-
щая часть электронного облака вокруг ядра, где электрон проводит более 90 %
своего времени.
Уравнение Шредингера для многоэлектронных атомов дает распределе-
ние электронной плотности для p- и d-орбиталей (рис. 1.9).