10 жаратылыстану-математика бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық 1-бөлім

Бас квант саны n, орбитальдар типі мен саны, деңгейшелердегі

		электрондардың максимал саны
Энерге­	Деңгей­		Орби­	Орбиталь саны		Электрондардың
						максимал саны
	шелер
тикалық­			таль
	саны, n-ге			деңгей­­		деңгейше­­
деңгей (n)			типі		деңгейде­		деңгей­де­
	тең
				шеде		де
K(n = 1)	1		1s	1	1	2	2
L(n = 2)	2		2s	1	4	2	8
			2p	3		6
			3s	1		2
M(n=3)	3		3p	3	9	6	18
			3d	5		1
			4s	1		2
N(n=4)	4		4p	3	16	6	32
			4d	5		10
			4f	7		14

өсуі							4f
							4d
қорының	4
							4s
							4p
	3						3d
энергия							3p
							2p
Электронның	2						3s
							2s
	1
							1s
	Энергетикалық				Деңгейшелер
	деңгейлер

11-сурет. Атомдағы энерге­ тикалық деңгейлер мен деңгей­ шелердің сызбанұсқасы


Орбиталь квант саны (l) атомдық
орбитальдың­ пішінін сипаттайды. n са­ нына байланысты l = 0, 1, ... (n – 1) мән­ деріне ие болады. Мысалы, егер n = 2, онда l = 0, 1; егер n = 3, онда l = 0, 1,

2. 
   l саны деңгейшені сипаттайды. Ор-биталь квант санының l бірдей мәнімен сипатталатын электрондардың жиынтығы энергетикалық деңгейше деп аталады.
   

Энергетикалық деңгейшенің белгіленуі:


s- p- d- f-.

Мұндай деңгейшелердің саны деңгей нөмірімен немесе бас квант санымен n сәйкес келеді.

Сөйтіп, l = 0, 1, 2, 3 болғанда, электрон-дар сәйкесінше, s-, p-, d-, f-деңгейшелерде орналасады. Бас квант санының берілген n мәнінде s-деңгейшесінің электрондарының энергиясы төменгі мәнге ие болады, бір­

28

тіндеп электрондарының энергиясы p-, d-,
f- деңгейшелерінде жоғарылайды.
Электронның энергия қорының өсуі
Деңгейдегі энергетикалық деңгей­
шелердің саны бас квант санынан n артық
болмайды. Яғни бірінші деңгейде (n = 1)
бір деңгейше (s), екінші деңгейде (n = 2)
екі деңгейше (s және p), үшіншіде (n = 3)	12-сурет. s-орбитальдың пішіні
үш (s, p, d), төртіншіде (n = 4) төрт (s, p,

d, f) деңгейше болады (11-сурет). Бас және орбиталь квант сандарына сәйкес деңгейшелердің белгіленуі 10-кестеде келтірілген.

10-кесте

Бас және орбиталь квант сандарына сәйкес деңгейшелердің белгіленуі

n-нің мәндері	l-дің мәндері	Деңгейшелердің
		белгіленуі
1	0	1s
2	0, 1	2s, 2p
3	0,1,2	3s, 3p, 3d
4	0,1,2,3	4s, 4p, 4d, 4f

l = 0 (s – деңгейшесі) болғанда, электрондық бұлттың пішіні сфера тәрізді болады (12-сурет).


l = 1 (р – деңгейшесі) болғанда, электрон­дық бұлт көлемдік сегіздік пішін­ге­ ие болады (13-сурет).


d және f орбитальдары күрделі пішін­дерге ие. Магнит квант саны (m) ядролық магнит өрісіндегі орбитальдардың таралуын­ сипаттайды, ол орбитальды квант санына тәуелді және 0-ден l – 1 дейінгі мәндерді қабылдайды; m = 2l + 1. Мысалы: l = 0 болғанда, m₁ = 0, бір орби-таль; l = 1 болғанда, m= –1, 0, 1, үш орбиталь. Барлық орбитальдар кеңістікте симметриялы түрде орналасады.


^px ^py ^pz
13-сурет. Кеңістікте p_x, p_y және p_z орбитальдарының бағытталуы

29

14-сурет. d-орбитальдарының мүмкін болатын пішіндері


l = 2 болғанда, m = –2, –1, 0, 1, 2, бес орбиталь. Соған сәйкес, түрлі бағытқа бағытталған бес d-орбитальдан тұрады (14-сурет).
l = 3 болғанда, m = –3, –2, –1, 0, 1, 2, 3, жеті орбиталь. Жеті f-орбитальдар күрделі пішінге ие болады (15-сурет). f-орбитальдар жеті бағытта орналасады.


l-дің берілген мәндеріндегі орбиталь сандары 11-кестеде берілген.

										11-кесте