அணு ஒழுக்கல்கள் என்ன?

அருகிலுள்ள எந்த இரண்டுக்கு மேற்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் பண்பு பண்புகளையும் விவரித்து தான் அலை என்று ஒரு செயல்பாடு, - வேதியியல் மற்றும் அணு ஆர்பிட்டால்களின் இயற்பியலுக்கான அணு கருவின் மூலக்கூறில் உள்ள அமைப்பு அல்லது கருக்கள். சுற்றுப்பாதை அடிக்கடி எலக்ட்ரான் கண்டறியும் ஒரு 95 சதவீதம் நிகழ்தகவு இருக்கிறது இது உள்ள ஒரு முப்பரிமாண பகுதியாகச் சித்தரிக்கப் பட்டிருக்கிறது.

Orbitals மற்றும் சுற்றுப்பாதையில்

ஒரு கிரகம் சூரியனைச் சுற்றி நகரும் போது, இது ஒரு புளுடாய்ட்ஸ் 'என்று அழைக்கப் ஒரு பாதை கோடிட்டுக்காட்டுகிறது. இதேபோல் அணு கரு சுற்றி சுற்றுப்பாதையில் சுற்றிசுற்றி, எலக்ட்ரான்கள் வடிவில் குறிப்பிடப்படலாம். உண்மையில், எல்லாம் வேறுபட்டது, மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் அணு ஒழுக்கல்கள் என அழைக்கப்படும் இடத்தை பகுதிகளில் காணப்படுகின்றன. வேதியியல் அணு உள்ளடக்கத்தை சுரோடிங்கர் சமன்பாடு அலை க்கான எளிமைப்படுத்தப்பட்ட கணக்கீடு மாதிரி எனவே எலக்ட்ரான் சாத்தியமான மாநிலங்களில் தீர்மானிக்க.

நீள்வட்டப் பாதைகள் மற்றும் ஒழுக்கல்கள் ஒத்த ஒலி, ஆனால் அவர்கள் முற்றிலும் வேறுபட்ட கருத்தைக் கொண்டுள்ளது. அது அவர்களுக்கு இடையே வேறுபாடு புரிந்து கொள்ள மிக முக்கியமானதாக இருக்கிறது.

படங்களை முடியாது சுற்றுப்பாதையில்

ஏதாவது போக்கு கட்ட, நீங்கள் பொருள் எங்கே சரியாக அறிந்து கொள்ள வேண்டும், அது அங்கு ஒரு கணம் இருக்கும் தீர்மானிக்க முடியும். ஒரு எலக்ட்ரான் இந்த சாத்தியம் இல்லை.

படி ஹீசென்பர்க் நிச்சயமற்ற கோட்பாடு, அது துகள் நேரத்தில் மேலும் அங்கு பின்னர் இருக்கும் சரியாக அங்கு தெரிந்து கொள்ள சாத்தியமற்றது. (உண்மையில், கொள்கை அதே நேரத்தில் அதன் வேகத்தை மற்றும் வேகத்தை முழு உறுதியுடன் கண்டறிவது சாத்தியமில்லாத ஒன்றாகும் என்று கூறுகிறார்).

எனவே, இது கருவிலா சுற்றி எலக்ட்ரான் ஒரு சுற்றுப்பாதையில் இயக்கம் கட்ட சாத்தியமற்றது. இந்த ஒரு பெரிய பிரச்சனை இருக்கிறதா? எண் ஏதாவது சாத்தியமற்றது என்றால், அது எடுக்கப்பட வேண்டும், மற்றும் சுற்றி பெற வழிகளில் கண்டுபிடிக்க.

மின்னணு ஹைட்ரஜன் - 1 வி-சுற்றுப்பாதை

ஒரு ஹைட்ரஜன் உள்ளன மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் வரைபட பதிக்க வேண்டும் ஓர் எலக்ட்ரான் நிலையை வைத்துக்கொள்வோம். சிறிது பின்னர், நடைமுறை மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படும், மற்றும் பார்வையாளர் துகள் ஒரு புதிய நிலையில் உள்ளது என்று காண்கிறது. அவள் இரண்டாவது முதல் இடத்தில் வெளியே வந்தவுடன், அது தெரியவில்லை.

நாம் இந்த வழியில் செயல்பட தொடர்ந்து இருந்தால், படிப்படியாக அங்கு துகள் வாய்ப்பு இடங்களில் 3D-வரைபடத்தில் ஒரு வகையான உருவாக்கப்பட்டது.

வழக்கில் ஹைட்ரஜன் அணுவின் எலக்ட்ரான் கரு சுற்றியுள்ள ஒரு கோள இடத்திற்குள் எங்கும் இருக்க முடியும். வரைபடம் கோள இடத்தில் ஒரு குறுக்கு பிரிவில் காட்டுகிறது.

நேரம் 95% (அல்லது வேறு எந்த சதவீதம், நூறு சதவீதம் உறுதியாக ஒரு பிரபஞ்சம் பரிமாணங்களை வழங்க முடியும் ஏனெனில்), எலக்ட்ரான் மைய போதுமான நெருங்கிய மிகவும் எளிதாக வரையறுப்பதற்கு விண்வெளி பகுதியில் இருக்கும். இந்த பகுதியில் சுற்றுப்பாதை அழைக்கப்படுகிறது. அணு ஒழுக்கல்கள் - வெளியின் ஒரு பகுதி ஒரு எலக்ட்ரான் இல்லையென்பதால் தொடரும்.

அவர் என்ன செய்து கொண்டிருக்கிறார்? நாம் தெரியாது தெரியாது என்பதோடு இவ்வகையில் நான் பிரச்சனை புறக்கணிக்க! நாம் மட்டும் எலக்ட்ரான் ஒரு குறிப்பிட்ட சுற்றுப்பாதை உள்ளது என்றால், அது ஒரு குறிப்பிட்ட ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கும் என்று சொல்ல முடியும்.

ஒவ்வொரு சுற்றுப்பாதை பெயரிடப்பட்டது.

ஹைட்ரஜன் எலக்ட்ரான் மூலம் பொருத்தப்பட்ட இடத்தில் 1 வி-சுற்று அழைப்பு விடுத்தார். அலகு இங்கே துகள் ஆற்றல் நிலை மைய அருகில் உள்ளது என்று பொருள். எஸ் சுற்றுப்பாதையில் வடிவத்தை குறிக்கிறது. எஸ்-ஒழுக்கல்கள் மையப்பகுதிக்கு கோள வடிவில் சமச்சீர் உறவினர் - குறைந்தபட்சம் அதன் மையத்தில் ஒரு முக்கிய ஒரு மிகவும் அடர்த்தியான ஒரு பொருளின் ஒரு உள்ளீடற்ற கோளமாக போன்ற.

2s

அடுத்து சுற்றுப்பாதை - 2s. அது எலக்ட்ரான் கண்டுபிடிக்க பெரும்பாலும் பகுதியில் கரு தொலைவில் என்பதைத் தவிர, 1 வி போன்றே உள்ளது. இந்த இரண்டாவது சுற்றுப்பாதை ஆற்றல் நிலை.

நீங்கள் நெருக்கமாக இருக்கும் என்றால், நீங்கள் கரு நெருக்கமாக சற்று அதிக எலக்ட்ரான் அடர்த்தி இன்னும் ஒரு பிராந்தியம் கொண்டுள்ளது என்பதை கவனிக்கும் ( "அடர்த்தி" நிகழ்தகவு பார்க்கவும் துகள் ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் இருக்கிறது என்பதைச் மற்றொரு வழி).

2s-எலக்ட்ரான்கள் (மற்றும் -3, 4s, மற்றும் பல. டி) செலவு பகுதியாக தங்கள் டைம் இஸ் மிகவும் நெருக்கமானதாக த மையத்தின் தி அணு மேற்பட்ட என்று எதிர்பார்க்கலாம். இந்த ங்கள்-ஒழுக்கல்கள் தங்கள் ஆற்றல் சற்று குறைவு ஏற்படுத்தும். தி நெருக்கமாக தி எலக்ட்ரான் அணுகுமுறைகள் தி கரு தி குறைவாக தங்கள் ஆற்றல்.

3s-, 4s-ஒழுக்கல்கள் (மற்றும் t. டி) மைய அணுவைத் தொலைவில் நிலைப்படுத்தப்பட்டப்.

பி ஒழுக்கல்கள்

அனைத்து எலக்ட்ரான்கள் ங்கள்-சுற்று (உண்மையில், அவற்றில் வெகு சில வெளியே உள்ளன) வசிப்பதாக. முதல் தேதி ஆற்றல் நிலை அவர்களுக்கு மட்டுமே கிடைக்கும் இடமாகும் 1 வி, இரண்டாவது சேர்க்கப்பட்டது 2s மற்றும் 2 ப இடமாகவும் இருக்கிறது.

ஆர்பிட்டால்களின் இந்த வகை தோன்றும் போன்ற 2 ஒத்த பலூன்கள் இணைந்திருக்கும் ஒருவருக்கொருவர் பகுதியிலுள்ள தி கரு. தி வரைபடத்தில் ஒரு குறுக்கு வெட்டு பார்வையில் ஒரு 3-பரிமாண வெளி சார்ந்த பிராந்தியம். மீண்டும், ஒரு ஒற்றை எலக்ட்ரான் கண்டறியும் ஒரு 95 சதவீதம் நிகழ்தகவு சுற்றுப்பாதை நிகழ்ச்சிகள் மட்டுமே பிராந்தியம்.

நாங்கள் சுற்றுப்பாதையில் ஒரு பகுதியில் விமானம் மேலே அமைந்துள்ளது என்பதையும், அது கீழ் மற்ற போன்ற ஒரு வழியில் மையப்பகுதி கடக்கும் கிடைமட்ட விமானம் கற்பனை என்றால், இந்த விமானம் எலக்ட்ரான் கண்டறியும் பூஜ்யம் நிகழ்தகவு இருக்கிறது. மற்றொரு பகுதியில் இருந்து துகள் நகர்வுகள் என்பதால், அவர் மேடைக்கு விமானம் கடந்து செல்ல முடியாது எனப் செய்வது? இந்த அதன் அலை இயல்பு காரணமாக இருக்கிறது.

s- போலல்லாமல், p- சுற்றுப்பாதை ஒரு குறிப்பிட்ட நெறிப்படுத்துந் உள்ளது.

எந்த ஆற்றல் அளவில் ஒருவருக்கொருவர் செங்கோணங்களில் மூன்று முற்றிலும் சமமான p சுற்றுப்பாதைகளின் இருக்க முடியும். அவர்கள் தன்னிச்சையாக சின்னங்கள் ப _X, P _{y மற்றும்} ப _z மூலம் _{நியமிக்கப்பட்ட.} எனவே வசதிக்காக செய்யப்பட்ட - எக்ஸ், ஒய் அல்லது Z இன் திசைகளில் என்பது எதைக் குறிக்கிறது, அது மாறிக்கொண்டே இருக்கும், டி அணு தோராயமாக விண்வெளியில் நகர்த்தும் ...

இரண்டாவது ஆற்றல் அளவில் பி ஒழுக்கல்கள் 2 ப _{எக்ஸ்} 2 ப _y மற்றும் 2 ப _z என்று _{உள்ளது. 3p எக்ஸ், 3p ஒய், 3p -} ஒத்த சுற்றுப்பாதை உள்ளன மற்றும் பின்பற்ற z ஆகியவைகள் 4p எக்ஸ், 4p ஒய், 4p z, மற்றும் பல.

அனைத்து மட்டங்களிலும், தவிர, தி முதல் ஹேவ் ப-ஒழுக்கல்கள். கருவிலிருந்து அதிக தூரம் எலக்ட்ரான் கண்டறியும் பெரும்பாலும் இடத்தில் அதிக "இதழ்கள்" மிகுதி பணியாற்றி உள்ளார்.

d- மற்றும் எஃப்-ஒழுக்கல்கள்

s- மற்றும் p- ஒழுக்கல்கள் கூடுதலாக, அதிக ஆற்றல் நிலைகளை எலக்ட்ரான்கள் கிடைக்க ஆர்பிட்டால்களின் மற்ற இரண்டு பெட்டிகள் உள்ளன. ஐந்து ஈ-orbitals மற்றும் 3s- மற்றும் 3p-ஒழுக்கல்கள் (சிக்கலான வடிவங்கள் மற்றும் பெயர்கள்) _{(3p எக்ஸ், 3p ஒய், 3p} மூன்றாவது இருந்திருக்க முடியுமா என்பது Z). மொத்தத்தில் அங்கு இங்கே அவர்களில் 9 உள்ளன.

நான்காவதாக, 4s மற்றும் 4p மற்றும் 4d இணைந்து கூடுதல் 7 ஊ-ஒழுக்கல்கள் தோன்றும் - அனைத்து உயர் ஆற்றல் மட்டங்கள் மட்டுமே 16 கிடைக்கிறது.

ஒழுக்கல்கள் உள்ள விடுதி எலக்ட்ரான்கள்

ஓர் அணு கீழ்த்தளத்தில் வாழும் கரு மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் ஆக்கிரமிக்கப்பட்டுள்ளது மேல் மாடிகள் பல்வேறு அறைகளுடன் ஒரு மிக ஆடம்பரமான வீடு (ஒரு தலைகீழான பிரமிடு போன்ற) சுட்டிக்காட்ட முடியும்:

• கீழ்த்தளத்தில் மட்டுமே 1 குளியலறையில் (1 வி) உள்ளது;
• இரண்டாவது நான்கு அறைகள் (2s, 2 ப _{எக்ஸ்} 2 ப _y மற்றும் 2 ப _{z) என்று உள்ளது;}
• மூன்றாவது மாடியில் 9 அறைகள் (ஒரு -3, மூன்று 3p மற்றும் ஐந்து 3d-ஒழுக்கல்கள்) மற்றும் பல உள்ளது.

ஆனால் அறைகள் மிகவும் பெரிய இல்லை. அவர்கள் ஒவ்வொருவரும் மட்டுமே 2 எலக்ட்ரான்கள் கொண்டிருக்க முடியாது.

இதில் துகள்கள் உள்ளன அணு ஒழுக்கல்கள் காட்ட ஒரு வசதியான வழி - ஒரு வரைய வேண்டும் "குவாண்டம் செல்."

குவாண்டம் செல்

அணு ஒழுக்கல்கள் அம்புகள் சித்தரிக்கப்பட்டது அவர்களை எலக்ட்ரான்கள், உடன் சதுரங்கள் குறிப்பிடப்படுகின்றன இருக்கலாம். பெரும்பாலும் வரை சுட்டிக்காட்டி அம்புகள் கீழே, இந்த துகள்கள் ஒருவருக்கொருவர் வேறுபடும் காட்ட பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

தி தேவையை கொண்ட வெவ்வேறு எலக்ட்ரான் பகுதியிலுள்ள தி அணு விளைவாக தி குவாண்டம் கோட்பாடு. அவர்கள் வெவ்வேறு ஒழுக்கல்கள் இருந்தால் - அது நல்லது, ஆனால் அவர்கள் ஒரு அமைந்துள்ளது என்றால், அவர்களுக்கு இடையே சில நுட்பமான வேறுபாடு இருக்க வேண்டும். குவாண்டம் கோட்பாடு "சுற்று" என்று அழைக்கப்படும் துகள்கள், பண்புகள் கொடுக்கிறது - வெறும் அவரையும் அம்புகள் திசையில் குறிக்கிறது.

இரண்டு 1 வி-சுற்று எலக்ட்ரான்கள் இரண்டு அம்புகள் வரை சுட்டிக்காட்டி கீழே ஒரு சதுர சித்தரிக்கப்பட்டது, ஆனால் இது 1 வி ² இன்னும் வேகமாக பதிவுசெய்ய ^{முடியும்.} இந்த "ஒன்று ங்கள் இரண்டு" மற்றும் "ஒரு ஸ்கொயர் s." என படிக்க இந்த குறியீட்டில் எண்கள் குழப்ப வேண்டாம். அது குறிக்கும் காரணியாக தி முதல் ஆற்றல், மேலும் த இரண்டாவது - தி எண் துகள்களின் மீது தி சுற்றுப்பாதை.

கலப்பினப்

வேதியியலில் கலப்புப்பிறப்பாக்கல் எலக்ட்ரான்கள் இணைதல் புதிய கலப்பு திறன் அணு ஒழுக்கல்கள் கலந்து ரசாயன பிணைப்பைப் அமைக்க கருத்து உள்ளது. Sp-கலப்பினப் விளக்குகிறது இரசாயன பத்திரங்கள் போன்ற கலவைகள் போன்ற alkynes. இந்த மாதிரி தி அணு ஆர்பிட்டால்களின் கார்பன் 2s மற்றும் 2 ப Are கலப்பு, உருவாக்கும் இரண்டு எஸ்பி-ஒழுக்கல்கள். அசித்திலீன் சி ₂ எச் ₂ எஸ்பி-எஸ்பி பிணைப்பு நீக்க ஒரு σ-இணைப்புக் மற்றும் இரண்டு கூடுதல் π-தன்மையுடையவை இரண்டு கார்பன் அணுக்கள்.

நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள் கார்பன் அணு ஒழுக்கல்கள் அதே எஸ்பி ³ கலப்பின சுற்றுப்பாதை, dumbbell வடிவ, அதில் ஒன்று பகுதியானது பிற காட்டிலும் மிகவும் அதிகமாக இருக்கும் வேண்டும்.

Sp ² முந்தைய கலப்பினப் போன்றது மேலும் ஒரு கள் மற்றும் இரண்டு ப-ஒழுக்கல்கள் கலந்து உருவாகிறது. மற்றும் ஒரு ப-சுற்று - உதாரணமாக, ஒரு எத்திலீன் மூலக்கூறில் உள்ள மூன்று எஸ்பி ² உருவாகின்றன.

அணு ஒழுக்கல்கள்: பூர்த்தி கொள்கை

வேதியியல் தனிமங்களின் தனிம வரிசை அட்டவணையில் மற்றொரு ஒரு அணுவில் இருந்து மாற்றங்கள் கற்பனை, அது அடுத்த கிடைக்க சுற்றுப்பாதை இன்னும் துகள்கள் வைப்பதன் மூலம் ஒரு அணுவின் அடுத்த மின் கட்டமைப்பின் நிறுவ முடியும்.

எலக்ட்ரான்கள், அதிக ஆற்றல் மட்டங்கள் நிரப்புவதற்கு முன், குறைந்த, மைய நெருக்கமாக ஆக்கிரமிக்க. ஒரு கேள்வி வரும் போது, அவர்கள் தனித்தனியாக ஒழுக்கல்கள் நிரப்பப்பட்டுள்ளன.

Hund ன் விதி என்றும் அறியப்படுகிறது பூர்த்தி அத்தகைய வழிமுறை. அது அணு ஒழுக்கல்கள் சம ஆற்றல்கள் கொண்டுள்ளன, மேலும் மேலும் நிலையான அணு உண்டாகிறது எலக்ட்ரான்கள் இடையே விலக்கத்தை குறைக்க உதவுகிறது போது மட்டுமே பொருந்தும்.

அது ங்கள்-சுற்று ஆற்றல் அதே ஆற்றல் மட்டத்தில் மாவட்டத்தில் விட எப்போதும் சற்று குறைவாக இருப்பது எப்போதும் கடந்த முன் பூர்த்தி முதல் எனவே கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

என்ன மெய்யாகவே ஆச்சர்யமாக இருக்கின்றது நிலையை 3d-ஒழுக்கல்கள் உள்ளது. அவர்கள் பின்னர் அனைத்து 3d- மற்றும் 4p-ஒழுக்கல்கள் 4s விட அதிக அளவில் உள்ளன, எனவே 4s-ஒழுக்கல்கள் முதல் பயன்படுத்த இயலும், மற்றும்.

இதே குழப்பம் therebetween தையல் பெரிய அளவில் உயர் மட்டங்களில் ஏற்படுகிறது. அனைத்து தொகுதிகளிலும் 6 கள் மணிக்கு ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட வரை எனவே, எடுத்துக்காட்டாக, 4F அணு ஒழுக்கல்கள் நிரப்பப்படுவதில்லை.

நிரப்புதல் நடைமுறை அறிவு மின் கட்டமைப்பின் விவரிப்பது என்பதற்கான பற்றிய புரிதல் மையமானது.