Вопрос-20 {47-48, к: 96-100}: периодическая система менделеева

Принцип Паули объясняет периодическую повторяемость свойств атома.

Период	Элемент	K-об	L-об	L-об	M-об	Пот. ион.	Эл. кон	Осн. терм
		1s	2s	2p	3s
1	1H	1				13,6	1s	2S1/2
1	2He	2				24,6	1s2	1S0
2	3Li	2	1			5,4	1s22s	2S1/2
2	4Be	2	2			9,3		1S0
2	5B	2	2	1				2P1/2
2	6C	2	2	2				3P0
2	7N	2	2	3				4S3/2
2	8O	2	2	4				3P2
2	9F	2	2	5				2P1/2
2	10Ne	2	2	6		21,6		1S0
2	11Na	2	2	6	1	5,2		2S1/2

У следующих за Na элементов заполняются оболочки 3s и 3p.

||²(4s)>||²(3d)>||²(4p)

1s² 2s²2p⁵ 3s²3p⁶ 4s²3d¹⁰4p⁶ 5s²4d¹⁰5p⁶ 6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶ 7s²5f¹⁴...

Сходство химических свойств элементов, относящихся к одной группе периодической системы Менделеева, объясняется повторяемостью электронных конфигураций во внешних оболочек.

Внешние электронные конфигурации определяют не только химические, но и магнитные свойства атомов.

В заполненном s-состоянии в соответствии с принципом Паули спины имеют противоположные ориентации и поэтому магнитные моменты спинов скомпенсированы.

В заполненных p, d, f состояниях полностью скомпенсированы и орбитальные моменты, поэтому результирующие магнитные моменты равны нулю такие вещества диамагнетики.

Атомы с нескомпенсированными орбитальными моментами обуславливают парамагнетизм, а с нескомпенсированными спиновыми моментами ферромагнетизм (в некотором интервале температур).

Со структурой электронных оболочек связаны и другие свойства элементов: плотность, температура плавления, теплопроводность...

РЕНТГЕНОВСКИЕ СПЕКТРЫ. ЗАКОН МОЗЛИ {к: 99-100}

Оптические спектры излучения возникают при переходе внешних валентных электронов из возбуждённого состояния в основное.

Рентгеновские спектры при переходе электронов внутренних оболочек => они сходны для различных элементов.

_k=R(z-1)²(1/1²-1/2²);

_k=R(z-1)²(1/1²-1/3²);

......................................

_z=R(z-7s)²(1/2²-1/3²);

=R(z-)²(1/m²-1/n²), постоянная экранирования.

sqrt()=c(z-) закон Мозли.

С помощью закона Мозли можно точно определить Z, что помогает разместить элемент в системе Менделеева.

ВОПРОС-21 {49-50, к: 100-103}: АТОМ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ. ЭФФЕКТ ЗЕЕМАНА

Взаимодействие атома с магнитным полем приводит к изменению энергии атома => изменяются спектры излучения и поглощения.

Расщепление энергетических уровней и, соответственно, спектральных линий в магнитном поле эффект Зеемана (1896).

“Простой (нормальный) эффект” в полях, где энергия взаимодействия M с B >> расстояния между соседними уровнями в отсутствие поля: (M, B) >> |E_n-E_n-1|

“Сложный (аномальный) эффект”: (M, B) < |E_n-E_n-1|

Магнитный момент атома: M=_Бgsqrt(J(J+1)); _Б=e/2m_e ;

g=3/2 + [S(S+1)-L(L+1)]/(2J(J+1)) Фактор Ланде.

P_m=g_Бsqrt(J(J+1));

(P_m)_B=gm_JБ ; E=(P_m)_BB=ym_JБB; ^2s+1L_J на (2J+1) подуровней.

Расщепление энергетических уровней соответствует расщеплению спектральных линий, смещение которых описывает выражение:

=(E’-e’’)/ = [(_БB)/](g’m_J’-g’’m_J);