Электронная канфігурацыя

Атамныя і малекулярныя арбіталі

Электронная канфігурацыя — формула размяшчэння электронаў па розных электронных абалонках атама хімічнага элементу або малекулы. Электронная канфігурацыя звычайна запісваецца для атамаў ў іх асноўным стане. Для вызначэння электроннай канфігурацыі элемента існуюць наступныя правілы:

1. Прынцып запаўнення. Згодна з прынцыпам запаўнення, электроны ў асноўным стане атама запаўняюць арбіталь у паслядоўнасці павышэння арбітальных энергетычных узроўняў. Ніжэйшыя па энергіі арбіталі заўсёды запаўняюцца першымі.
2. Прынцып забароны Паўлі. Паводле гэтага прынцыпу, на кожную арбіталь можа прыходзіцца не больш за два электроны і толькі ў тым выпадку, калі яны маюць супрацьлеглыя спіны.
3. Правіла Хунда. Паводле гэтага правіла, запаўненне арбіталей адной падабалонкі пачынаецца адзінкавымі электронамі з паралельнымі (аднолькавымі па знаку) спінамі, і толькі пасля таго, як адзінкавыя электроны зоймуць ўсе арбіталі, можа адбывацца канчатковае запаўненне арбіталей парамі электронаў з супрацьлеглымі спінамі.

З пункту гледжання квантавай механікі электронная канфігурацыя - гэта поўны пералік аднаэлектронных хвалевых функцый, з якіх з дастатковай ступенню дакладнасці можна скласці поўную хвалевую функцыю атама (у набліжэнні самаўзгодненая поля).

Расшыфроўка электроннай канфігурацыі

Па гістарычных прычынах у формуле электроннай канфігурацыі квантавы лік $l$ запісваецца лацінскай літарай. Стан атама пры $l=0$ пазначаецца літарай $s$, $p:l=1,d:l=2,f:l=3,g:l=4$ і далей па алфавіту. Злева ад ліку $l$ пішуць лік $n$, а зверху ад ліку $l$ - лік электронаў у стане з дадзенымі $n$ і $l$. Напрыклад $2s^2$

адпавядае двум электронам ў стане з $n=2$, $l=0$. З-за практычнай выгады (гл. Правіла Клячкоўскага) у поўнай формуле электроннай канфігурацыі тэрмы пішуць у парадку ўзрастання квантавага ліку $n$, а затым квантавага ліку $l$, напрыклад $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^4$. Часам запіс формулы скарачаюць да $1s^{2}2s^2{p}^{6}3s^2{p}^4$, т. з. апускаюць лік $n$ там, дзе яго можна адгадаць з правіла упарадкавання тэрмаў.

Літаратура

• С. А. Щукарев. О строении вещества. Природа, 1922, № 6-7, 20-39
• С. А. Щукарев. О периодичности свойств электронных оболочек свободных атомов и об отражении этой периодичности в свойствах простых тел, химических соединений и растворов электролитов. Вести. ЛГУ, 1954, № 11, 127—151
• Блохинцев Д. И. Основы квантовой механики. 5-ое изд. Наука, 1976. — 664с.
• Боум А. Квантовая механика: основы и приложения. М.: Мир, 1990. — 720с.