Mavzu: Ishqoriy metallar atomlari. Pauli prinsipi. Reja Umumiy tushunchalar. Kvant sonlar Pauli prinsipi

Mavzu: Ishqoriy metallar atomlari. Pauli prinsipi.
Reja
1. Umumiy tushunchalar.
2. Kvant sonlar
3. Pauli prinsipi.

Vodorod atomi eng oddiy atom hisoblanadi, uni o‘rganish, hisoblashda ham oddiy analitik usullaridan foydalanish mumkin. Boshqa atomlar tuzilishi esa murakkab bo‘lib, ularni o‘rganishda yaqinlashish usullardan foydalaniladi. Lekin ishqoriy metallar (litiy, natriy, kaliy, rubidiy, seziy) atomlari o‘rganilganda nisbatan oddiyroq usul bilan natijalar olish mumkin, bu esa ularning atom tuzilishalari bilan bog‘liq. Ishqoriy metallar Mendeleev elementlar davriy tizimida inert gazlardan keyin joylashgan: litiy geliydan keyin, natriy neondan keyin, kaliy argondan keyin va boshqalar. Inert gazlar atomlari juda barqaror bo‘lib, ularni ionlashtirish uchun katta energiya talab qilinadi. Ishqoriy metallar atomlari tashqi elektron qobig‘ida bitta elektron bo‘lib, bir valentlidirlar. Ularni osonlikcha ionlashtirish mumkin, ionlashtirishga katta energiya talab qilinmaydi. Agar ishqoriy metall atomi Z elektronlar soniga ega bo‘lsa, atomning Z–1 elektronlari inert gazlar atomi tuzilishini hosil qiladi.

Ishqoriy metall atomining Z–1 elektroni yadro bilan zaryadi bo‘lgan barqaror o‘zakni hosil qiladi. Bu esa zaryadi bo‘lgan yadroga o‘xshaydi. Bunday yadroga effektiv yadro va – zaryadga effektiv zaryad deyiladi. Atom tashqi qobig‘idagi bitta elektron (valent elektron) effektiv yadro elektr maydonida harakatlanadi. Neytral atom uchun =Z–1, bir marta ionlashgan atom uchun =Z–2, ikki marta ionlashgan atom uchun =Z–3 va h.k. Masalaning bunday qo‘yilishida ishqoriy metallar atomlari bir elektronli atomlar deb qaraladi, yadro sifatida effektiv yadro tushuniladi. Ishqoriy metallar atomlari tashqi elektron qobig‘ida bitta elektron (valent) harakat qilgani sababli ular vodorod atomiga o‘xshaydi. Vodorod atomi va ishqoriy metall atomi orasida quyidagicha jiddiy farq bor: vodorod atomida elektron nuqtaviy zaryad maydonida harakatlanadi, ishqoriy metall atomida esa tashqi qobiqdagi bitta elektron effektiv yadro maydonida harakatlanadi, effektiv yadro esa nuqtaviy zaryad emas.
Kvant sonlar. Ishqoriy metallar atomi tashqi qobig‘idagi valent elektronning stasionar holatlari vodorod atomi singari uchta kvant sonlari bosh kvant soni – n, orbital kvant soni – ℓ va orbital magnit kvant soni – bilan aniqlanadi. Orbital kvant soni – ℓ elektron burchak momenti kvadratini ifodalaydi.
(1)
Magnit kvant soni m burchak momentining tanlangan yo‘nalishga, odatda z o‘qiga bo‘lgan proyeksiyasini ifodalaydi.
(2)
ℓ ning berilgan qiymatida m, 2ℓ+1 qiymat olishi mumkin, ya’ni
m= – ℓ, –(ℓ–1),…,–1, 0, +1,…,+(ℓ–1),+ℓ.
Bosh kvant son
, (3)
formula bilan aniqlanadi. – radial kvant son bo‘lib, radius bo‘ylab to‘lqin funksiyasi tugunlari soniga teng (r=0 bo‘lgan nuqta tugun hisoblanmaydi). n ning berilgan qiymatida ℓ quyidagi qiymatlarni olishi mumkin: ℓ=0, 1, 2, 3,…,n–1.
Bir-biriga bog‘liq bo‘lmagan 2n2 sondagi kvant holatlar hosil bo‘ladi. Elektronning atomdagi holatlari orbital kvant soni ℓ ning son qiymatlariga mos ravishda kichik lotin harflari bilan belgilanadi. Holatlar belgisi quyidagi jadvalda keltirilgan.