Квантово-механични представи за строежа на електронната обвивка
Според квантовата механика електронът в атома няма точна траектория, а се описва с атомна орбитала: областта, в която вероятността да се намира е най-голяма. Състоянието на всеки електрон се определя с четири квантови числа: главно n, орбитално l, магнитно ml и спиново ms. Главното число определя енергийното ниво, орбиталното определя формата на орбиталата (s, p, d, f), а магнитното нейната ориентация в пространството. Принципът на Паули гласи, че в една орбитала може да има най-много два електрона с противоположни спинове.
Какво да запомним
- n = 1, 2, 3...; l = 0 до n − 1 (s, p, d, f); ml = от −l до +l; ms = +1/2 или −1/2.
- Подслоевете s, p, d, f имат съответно 1, 3, 5 и 7 орбитали.
- Принцип на Паули: в една орбитала има най-много 2 електрона с противоположни спинове.
- Максималният брой електрони на едно ниво е 2n2.
Пример
За n = 2 има подслоеве 2s (1 орбитала) и 2p (3 орбитали), общо 4 орбитали и най-много 2 · 22 = 8 електрона.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Колко електрона най-много могат да заемат една атомна орбитала?
- 1
- 2
- 4
- 8
Отговор: 2 електрона
Според принципа на Паули в една орбитала има най-много два електрона с противоположни спинове.
Кое квантово число определя формата на атомната орбитала?
- главното n
- орбиталното (азимутално) l
- магнитното ml
- спиновото ms
Отговор: Орбиталното квантово число l
При l = 0 орбиталата е s (сферична), при l = 1 е p (с форма на осморка) и т.н.
С коя буква се означава главното квантово число?
- n
- l
- m
- s
Отговор: n
Главното квантово число n определя енергийното ниво и размера на орбиталата.
Колко орбитали има d-подслоят?
- 3
- 7
- 5
- 1
Отговор: 5
d-подслоят има 5 орбитали и побира най-много 10 електрона.
Колко е максималният брой електрони на енергийно ниво с n = 3?
- 8
- 9
- 18
- 32
Отговор: 18
Максималният брой е 2n2 = 2 · 32 = 18 (подслоеве 3s, 3p и 3d).
Колко квантови числа описват състоянието на един електрон в атома?
- 2
- 3
- 4
- 5
Отговор: 4
Състоянието се описва с четири квантови числа: n, l, ml и ms.
Как се нарича областта около ядрото, в която вероятността да се намира електронът е най-голяма?
- Енергийно ниво
- Атомна орбитала
- Атомно ядро
- Траектория
Отговор: Атомна орбитала
Според квантовата механика електронът няма точна траектория, а се описва с атомна орбитала.
Каква форма има s-орбиталата?
- Сферична
- Гира (дъмбел)
- Тетраедрична
- Плоска
Отговор: Сферична
s-орбиталите (l = 0) имат сферична форма, а p-орбиталите имат форма на гира.
Кое квантово число определя ориентацията на орбиталата в пространството?
- Главното n
- Орбиталното l
- Магнитното ml
- Спиновото ms
Отговор: Магнитното ml
Магнитното квантово число ml определя ориентацията на орбиталата в пространството.
Какви стойности може да приема спиновото квантово число ms?
- 0 или 1
- +1/2 или −1/2
- от −l до +l
- 1, 2, 3...
Отговор: +1/2 или −1/2
Спиновото число има само две стойности: +1/2 и −1/2.
Колко стойности може да приема магнитното квантово число при l = 3?
- 3
- 5
- 7
- 14
Отговор: 7 стойности
ml е от −3 до +3: −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, т.е. 7 стойности (7 f-орбитали).
Какви стойности може да има орбиталното квантово число l при n = 3?
- 0, 1 и 2
- 1, 2 и 3
- 0, 1, 2 и 3
- Само 3
Отговор: 0, 1 и 2
l приема стойности от 0 до n − 1, т.е. 0, 1 и 2 (подслоеве 3s, 3p, 3d).
Колко атомни орбитали има общо на енергийно ниво с n = 4?
- 8
- 16
- 18
- 32
Отговор: 16
Броят на орбиталите на ниво n е n2 = 42 = 16 (1 + 3 + 5 + 7).
Кой от посочените подслоеве НЕ съществува?
- 3d
- 4f
- 2p
- 2d
Отговор: 2d
При n = 2 l е най-много 1, затова има само 2s и 2p; d-подслой (l = 2) започва от n = 3.
Кой набор от квантови числа (n, l, ml) е невъзможен?
- (2, 1, −1)
- (3, 2, 2)
- (2, 2, 0)
- (1, 0, 0)
Отговор: (2, 2, 0)
l трябва да е по-малко от n; при n = 2 не може l = 2.