Kurz über den Komplex: die Struktur der Elektronenschalen von Atomen

1963 Professor der Provinzchemie John Daltondas Gesetz der multiplen Beziehungen. Diese Theorie besagt, dass, wenn ein bestimmtes chemisches Element Verbindungen mit anderen Elementen bilden kann, jeder Teil der Masse einen Teil der Masse einer anderen Substanz haben wird, und die Beziehungen zwischen ihnen sind die gleichen wie zwischen kleinen ganzen Zahlen. Dies war der erste Versuch, die komplexe Struktur der Materie zu erklären. Im Jahr 1808 schlug derselbe Wissenschaftler, der versuchte, das von ihm entdeckte Gesetz zu erklären, vor, dass Atome in verschiedenen Elementen unterschiedliche Massen haben können.

Das erste Modell des Atoms wurde 1904 geschaffen. Die elektronische Struktur des Atoms in diesem Modell Wissenschaftler namens "Pudding mit Rosinen." Man glaubte, dass ein Atom ein Körper mit einer positiven Ladung ist, in dem seine Bestandteile gleichmäßig vermischt sind. Eine solche Theorie konnte die Frage nicht beantworten, ob die Bestandteile des Atoms in Bewegung oder in Ruhe sind. Fast gleichzeitig mit der Theorie des "Puddings" schlug die japanische Nagaoka eine Theorie vor, in der die Struktur der Elektronenhülle eines Atoms mit dem Sonnensystem verglichen wurde. Unter Bezugnahme auf die Tatsache, dass bei der Rotation um ein Atom seine Komponenten Energie verlieren müssen, und dies nicht den Gesetzen der Elektrodynamik entspricht, lehnte Vin die Planetentheorie ab.

Nach der Entdeckung des Elektrons wurde jedoch deutlich, dass die Struktur des Atoms komplexer ist als angenommen. Fragen entstanden: Was ist ein Elektron? Wie ist es arrangiert? Gibt es andere subatomare Teilchen?

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde die Planetentheorie schließlich angenommen. Es wurde klar, dass jedes Elektron, das sich entlang der Bahn des Kerns als Planet um die Sonne bewegt, seine eigene Flugbahn hat.

Aber weitere Experimente und Forschungenwiderlegte diese Meinung. Es stellte sich heraus, dass Elektronen keine eigene Flugbahn haben, es ist jedoch möglich, den Bereich vorherzusagen, in dem dieses Teilchen am häufigsten auftritt. Die Elektronen rotieren um den Kern und bilden ein Orbital, das Elektronenhülle genannt wird. Jetzt war es notwendig, die Struktur der Elektronenschalen von Atomen zu untersuchen. Die Physiker interessierten sich für die Fragen: Wie genau bewegen sich die Elektronen? Gibt es Ordnung in dieser Bewegung? Vielleicht ist die Bewegung chaotisch?

Stammvater der Atomphysik N.Bohr und eine Reihe der gleichen großen Wissenschaftler haben bewiesen: Elektronen rotieren Mantelschichten, und ihre Bewegung erfüllt bestimmte Gesetze. Es war notwendig, die Struktur der Elektronenschalen von Atomen dicht und detailliert zu untersuchen.

Es ist besonders wichtig, diese Struktur für die Chemie zu kennen,weil die Eigenschaften der Materie, das war schon klar, von der Vorrichtung und dem Verhalten der Elektronen abhängen. Unter diesem Gesichtspunkt ist das Verhalten der Elektronenorbitale das wichtigste Merkmal dieses Teilchens. Es stellte sich heraus, dass je näher der Atomkern der Elektronen liegt, desto mehr Aufwand wird benötigt, um die Elektronen-Kern-Bindung aufzubrechen. Elektronen, die sich in der Nähe des Kerns befinden, haben die maximale Verbindung mit ihr, aber die minimale Energiereserve. Bei äußeren Elektronen hingegen schwächt sich die Verbindung mit dem Kern ab und die Energiereserve nimmt zu. Um das Atom herum entstehen so elektronische Schichten. Die Struktur der Elektronenschalen der Atome wurde klarer. Es stellte sich heraus, dass die Energieniveaus (Schichten) Partikel bilden, die sich in Energiereserven befinden.

Heute ist bekannt, dass das Energieniveauhängt von n (dieser Quantenzahl) ab und entspricht ganzen Zahlen von 1 bis 7. Die Struktur der Elektronenschalen von Atomen und die größte Anzahl von Elektronen auf jeder Ebene wird durch die Formel N = 2n2 bestimmt.

Der große Buchstabe in dieser Formel bezeichnet die größte Anzahl von Elektronen in jeder Ebene und die kleine gibt die Ordnungszahl dieser Ebene an.

Die Struktur der Elektronenhülle von Atomenstellt fest, dass in der ersten Schale nicht mehr als zwei Atome sein können, und in der vierten - nicht mehr als 32. Die äußere, abgeschlossene Ebene enthält nicht mehr als 8 Elektronen. Schichten, in denen Elektronen kleiner sind, gelten als unvollständig.