Qarshi davlat universiteti kimyo kafedrasi noorganik kimyo fanidan

1.2. Kimyoviy element atomining elektron qobig‘i. Kvant mexanikasining boshlang‘ich tushunchalari. Elektron bulut. Atom orbitallar.

Davriy qonun va davriy sistema 1927 yilda yaratilgan kvant mexanikasi asosida rivoj topdi. Bu davr mobaynida barcha elementlarning atomlarida elektronlarning joylanishi aniqlandi.

Daniyalik fizik Nils Bor o‘z nazariyasida atomning yadro modelidan, nurlanishning kvant nazariyasi va nurlanishning uzluksizlik tabiatini hisobga olgan holda quyidagi xulosani chiqardi: Atomdagi elektronlarning energiyasi uzluksiz o‘zgarishi mumkin emas, ularning energiyasi uzlukli o‘zgaradi.

Shuning uchun atomda har qanday energetik holatlarda elektronlar bo‘lmasdan, faqat “ruxsat etilgan” energetik holatlarda bo‘ladi. Atomdagi elektronlarning energetik holatlari kvantlangan. Bir “ruxsat etilgan” orbitaldan ikkinchisiga sakrash bilan o‘tiladi.

Bor nazariyasi quyidagi postulatlardan iborat:

1. Elektronlar yadro atrofida har qanday orbitalar bilan emas, ma’lum aylanma orbitalar bilan aylanadi. Bu orbitalar “ruxsat etilgan” orbitalar deyiladi.

2. “Ruxsat etilgan” orbitalar bo‘yicha harakatlanishda elektronlar nur tarqatmaydi.

3. Elektronlar bir “ruxsat etilgan” orbitaldan ikkinchisiga o‘tishida nur tarqatadi.

Bor nazariyasini ko‘p yutuqlari bilan bir qatorda o‘ziga xos kamchiliklari ham bor edi. Masalan bir “ruxsat etilgan” orbitaldan ikkinchisiga o‘tishda qayerda bo‘ladi. Shuningdek, Bor nazariyasi hatto vodorod spektrini ravshanlik sababini ham tushuntirib bera olmadi.

Kvant sonlar. Atom orbitalarni to‘la tasniflash uchun kvant sonlar to‘plami qabul qilingan. Kvant sonlarga: n –bosh kvant son; l-orbital kvant son; ml –magnit kvant son: s- spin kvant son kiradi.

1. Bosh kvant son (n) harfi bilan belgilanadi. Elektronning umumiy energiya zahirasini va energetik pog‘onaning nomeriga teng bo‘ladi. Odatda bosh kvant son butun sonlar to‘plamidan iborat. Haqiqatda bosh kvant son 1 dan 7 gacha bo‘lgan sonlar to‘plamini qabul qiladi. Bosh kvant son qiymati ortgan sari elektronning umumiy energiya zahirasi va elektron bulutning o‘lchami ortib boradi (jadval).

2. Orbital kvant son l harfi bilan belgilanadi. Orbital kvant sonining qiymati 0 dan boshlanib bosh kvant sondan bir qiymat kam qabul qiladi: