Orbital kvant soni — l bo`sh kvant son bilan quyidagicha bog`langan:
a) l ning qabul qiladigan qiymatlar soni har bir pog`ona uchun noldan boshlanib, ayni pog`onaning raqam qiymatidan bitta kichik bo`lgan raqamlar oralig`idagi kattaliklar (bosh kvant soniga teng bo`lgan) soniga teng bo`ladi. Pog`onachalar raqamlar bilan, kupincha esa lotin alifbosining kichik harflari bilan:
l=0 bo`lsa, s — harfi bilan, l = 1 bo`lsa, p — harfi bilan,
l =2, 3, 4. . . bo`lganda d, f, g— harflari bilan ifodalanadi.
Orbital kvant sonning bunday belgilari bir vaqtning uzida pog`onacha tarkibiga kiruvchi orbitallar shaklini ham ifodalaydi. n bilan l orasidagi munosabat quyidagi jadvalda aks ettirilgan: (1- jadval)
n va l orasidagi bog`lanish 1- jadval
n (pog`onalar)
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
l
(pog`onachalar)
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
2
|
0
|
1
|
2
|
3
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Harflar orqali
belgilanishi
|
s
|
s
|
p
|
s
|
p
|
d
|
s
|
p
|
d
|
f
|
s
|
p
|
d
|
f
|
g
|
s
|
p
|
d
|
f
|
g
|
h
|
n va l ning birgalikda
yozilishi
|
1s
|
2s
|
2p
|
3s
|
3p
|
3d
|
4s
|
4p
|
4d
|
4f
|
5s
|
5p
|
5d
|
5f
|
5g
|
6s
|
6p
|
6d
|
6f
|
6g
|
6h
|
Bu jadvalda atomlardagi oltita elektron pog`onalar strukturasi keltirilgan.
18
Bosh kvant sonlari turli bo`lgan s - pog`onachaga tegishli elektron orbitallarning ko`rinishi markazi yadroda joylashgan konsentrik sfera shaklida (6- rasm, a, b) bo`lib, bosh kvant sonning qiymati ortib borgan sari unga taalluqli bo`lgan s-pog`onachaning kulami ham ortib boradi, ya’ni elektron buluti zichligi maksimal bo`lgan fazo chegarasi yadrodan uzoqlashib boradi. Pog`onani tashkil etuvchi pog`onachalar elektron orbitallar deb yuritiladi. Orbital kvant sonning turli raqamli qiymatlari uchun turli shakldagi orbitallar taalluqli.
7 va 8- rasmda s-, 3 xil fazoviy xolatdagi p-orbitallar va 5 xil fazoviy xolatdagi
d-orbitallar shakllari keltirilgan.
6-rasm (a)
Vodorod atomidagi 1s-va 2s orbitallarining elektron bulutlari zichligining radius ortib borishi bilan koordinata o’qlariga nisbatan joylashishi.
6-rasm. (b) Vodorod atomining 1s- 2s- va 3s- orbitallari uchun radius
o’zgarishi bilan elektron bulut zichligi ( ψ 2 ) ning o’zgarishi.
Magnit kvant soni — m elektron orbitallarning fazoviy xolatini ifodalaydi. har bir orbital kvant son (l) ga tegishli bo`lgan magnit kvant sonning qabul qiladigan qiymatlari soni (boshqacha aytganda har bir pog`onachalarning necha xil fazoviy xolatda bo`lishini aks ettiruvchi raqam) m=2l+l ga teng bo`ladi, lekin har bir energetik pog`onachalardagi orbitallarga tegishli magnit kvant sonning qiymati
+l, +( l – 1), . . . , 0, . . . -( l – 1), – l chegarasida bo`ladi; boshqacha aytganda m
ning maksimal qiymati l ning musbat va manfiy qiymatiga teng bo`ladi.
2 – jadval. Orbital va magnit kvant sonlar orasidagi bog`lanish
-
1
|
0
|
1 (p)
|
2 (d)
|
3 (f )
|
m
|
0
|
+1, 0-1
|
+2, +1, 0, -1, -2
|
+3, +2, +1, 0, -1, -2, –3
|
grafik tasviri
|
□
|
□□□
|
□□□□□
|
□□□□□□
|
Magnit kvant sonning qabul qiladigan qiymatlar soni ayni pog`onachadagi orbitallar soniga teng. ns – pog`onachalar qaysi pog`onaga taalluqli bo`lmasin, ulardagi s – orbitallar faqat bitta, np-pog`onachalarda 3 tadan p-orbitallar, n, d - pog`onachalarda 5 tadan d-orbitallar bo`ladi va hokazo.
7-rasm. s-, px –, py – va pz – orbitallarning fazoviy shakllari.
8-rasm. Besh xil d-orbitallarning koordinat o`qlariga nisbatan joylashishi.
p – orbitallarning uch xil bo`lishi uzaro 90° burchak ostida joylashgan fazoviy koordinata uqlari 3-rasmda ko`rsatilgan. Xuddi shunday vaziyat d va f-orbitallarga ham taalluqli (d orbitallarning fazoviy holatlari ham shu rasmda keltirilgan).
Har bir qobiqchada qancha orbital bo`lmasin, ular bir-biridan faqat fazoviy holati jihatidan farq qiladi, ularning energetik farqlari yo`q. Atomdagi elektronlarning energetik farqlari faqat n- va l qiymatlar orqali yuzaga kelib chiqadi.
Yuqorida uchta kvant soni yordamida atomdagi elektronlarning yadrodan qanday uzoqlikda va qanday energetik xususiyatga ega bo`lishini (n) elektron harakat qiladigan orbitallarning xillari va sonlarini (l), shu orbitallarning fazoviy holatlari qanday ekanligini aks ettiruvchi (m) kvant sonlarni ko`rib chiqdik Ularning hammasi faqat elektron orbitallarni tavsiflovchi kattaliklardir, ular elektronlarga xos xususiyatlarni aks ettirmaydi. Bu xususiyatlar to`rtinchi kvant son — spin kvant son orqali ifodalanadi.
Spin kvant son – s - elektronning o`z uqi atrofida aylanishini ifodalaidi.
Elektronning shaxsiy harakat momenti miqdorining tanlangan uqda bo`lgan proeksiyasi spin kvant son deb ataladi.
Spin kvant sonining qiymati faqat ikki xil +1/2 yoki -1/2 bo`lishi mumkin, bu xolat qarama-qarshi yunalgan strelka ↑ yoki ↓ yordamida ifodalanadi.
Agar ikkita elektronning spini bir yo`nalishda bo`lsa, ular parallel spinli, qarama-qarshi yo`nalishga ega bo`lsa, antiparallel spinli elektronlar bo`ladi. Elektron joylashadigan atom orbitallarni yacheykalar - □ (s- orbital), □□□ (p- orbitallar), □□□□□ (d - orbitallar) ko`rinishida yoki ba’zan gorizontal chiziqlar —
, — — — va — — — — — ko`rinishida ham tasvirlanadi. Ya’ni, agar har bir orbitalda bittadan elektron bo`lsa, yuqoridagi s-, p- va d-orbital quyidagicha tasvirlanadi (yarim to`lgan orbitallar holida): ↑, ↑↑↑ va ↑↑↑↑↑ ulardan ikki xili uchun tula to`lgan vaziyat uchun ↑↓ va ↑↓↑↓↑↓ bo`ladi.
Atomdagi elektronlarning taqsimlanishi elektron formula tarzida ko`rsatiladi. Elektron formulani yozish uchun elementlarning davriy sistemadagi tartib
nomerini va qaysi davrda joylashganini bilish kerak. Chunki elementning tartib nomeri elektronlar sonini, davr nomeri esa element atomi elektronlarning nechta energetik pog`onalar bo`ylab harakat qilayotganini ko`rsatadi. Elektron formulalarda s, p, d, f harflar bilan elektronlarni energetik pog`onachalari, harflar oldidagi sonlar bilan elektronni qaysi energetik darajada joylashganligi va harfning yuqori o`ng qismidagi sonlar esa shu pog`onachadagi elektronlar sonini ko`rsatadi. Masalan, 6r3 oltinchi energetik darajaning r pog`onachasida 3 ta elektron joylashganligini ko`rsatadi. Buni alyuminiy va kadmiy elementlariga tadbiq etib ularning elektron formulalarini yozamiz.
13 Al 1s22s22r63s23p1
48 Cd 1s22s22h63s23p64s23d104r64d105s2
|
