15. Графическое изображение электронных структур. Правило Хунда.

Правило Хунда описывает порядок наполнения орбиталей определённого подслоя и формулируется последующим образом: модуль суммарного значения спинового квантового числа электронов данного подслоя должен быть наибольшим. Сформулировано Фридрихом Хундом в 1925 году.

Это значит, что в каждой из орбиталей подслоя заполняется поначалу один электрон, а лишь опосля исчерпания незаполненных орбиталей на эту орбиталь добавляется 2-ой электрон. При всем этом на одной орбитали находятся два электрона с полуцелыми спинами противоположного знака, которые спариваются (образуют двухэлектронное скопление) и, в итоге, суммарный спин орбитали становится равным нулю

16. Порядок заполнения электронных оболочек атома, правило Клечковского.

1 Заполнение подуровней электронами происходит в последовательности увеличения суммы соответствующей им значений главного и орбитального кв. чисел.E=min при В n+1=min, n+1=const. (Заполнение энергетических подуровней электронами происходит таким образом, чтобы сумма n+l была минимальна, т.е. min(n+l))

2. В случае одинакового значения этой суммы для нескольких подуровней, заполняется сначала тот подуровень, для которого плавное кв. число имеет наименьшее значение.

Так, например, после подуровня 3p в указанной выше последовательности происходит заполнение не подуровня 3d, а подуровня 4s. Действительно, для подуровня 3d n+l=3+2=5, а для 4s n+l=4+0=4, что отвечает 1 правилу Клечковского. Для подуровней 6s, 5d, 4f сумма n+l соответственно равна 6+0, 5+2, 4+3. Для этой последовательности соблюдаются оба правила Клечковского.

Таким образом, в атоме каждому энергетическому уровню соответствует несколько подуровней. Для n>1 число подуровней числено совпадает с n (на втором уровне могут быть только два подуровня, на третьем уровне только три подуровня и т.д.).

Максимальное количество электронов N’, которые могут находиться на подуровне со значением орбитального квантового числа, равного l, определяется уравнением:

N’=2(2l + 1)

C учетом этой формулы получается, что каждый тип орбитали характеризуется следующими максимальными числами электронов, которые могут на них располагаться

тип орбитали: s p d f

максимум электронов: 2 6 10 14

На каждой орбитали располагается не более двух электронов, причем согласно принципу Паули каждая пара электронов в пределах одной и той же орбитали должна иметь антипараллельные спины (т.е. s=1/2 и s=-1/2).

18. Радиоактивность: альфа-, бета-, гамма-излучение.

Альфа-излучение — это поток тяжелых положительно заряженных частиц. Возникает в результате распада атомов тяжелых элементов, таких как уран, радий и торий. В воздухе альфа-излучение проходит не более пяти сантиметров и, как правило, полностью задерживается листом бумаги или внешним омертвевшим слоем кожи. Однако если вещество, испускающее альфа-частицы, попадает внутрь организма с пищей или воздухом, оно облучает внутренние органы и становится опасным. Бета-излучение — это электроны, которые значительно меньше альфа-частиц и могут проникать вглубь тела на несколько сантиметров. От него можно защититься тонким листом металла, оконным стеклом и даже обычной одеждой. Попадая на незащищенные участки тела, бета-излучение оказывает воздействие, как правило, на верхние слои кожи. Во время аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году пожарные получили ожоги кожи в результате очень сильного облучения бета-частицами. Если вещество, испускающее бета-частицы, попадет в организм, оно будет облучать внутренние ткани.

Гамма-излучение — это фотоны, т.е. электромагнитная волна, несущая энергию. В воздухе оно может проходить большие расстояния, постепенно теряя энергию в результате столкновений с атомами среды. Интенсивное гамма-излучение, если от него не защититься, может повредить не только кожу, но и внутренние ткани. Плотные и тяжелые материалы, такие как железо и свинец, являются отличными барьерами на пути гамма-излучения.