Электронные оболочки атомов
Строение электронных оболочек атомов определяется четырьмя квантовыми числами: главным (n), орбитальным (l), магнитным (mₗ) и спиновым (mₛ), принципом Паули, а также стремлением электронов занимать минимальные энергетические уровни.
- Главное квантовое число n — изменяется в порядке натурального ряда чисел (1, 2, 3…). Определяет номер электронного слоя.
- Орбитальное (побочное) квантовое число l — зависит от n и принимает значения от 0 до n − 1. Определяет подуровень (подслой).
- Магнитное (орбитальное) квантовое число mₗ — изменяется от –l до +l.
- Спиновое магнитное квантовое число mₛ — может принимать значения +½ или –½.
В зависимости от l электроны имеют различную конфигурацию своего облака:
- При l = 0, mₗ = 0 — облако шарообразное; такие электроны называют s-электронами.
- При l = 1, mₗ = –1, 0, +1 — облако ориентировано в пространстве и напоминает в разрезе цифру 8; это p-электроны.
- При l = 2, mₗ = –2, –1, 0, +1, +2 — облако имеет более сложную конфигурацию в виде двух перекрещивающихся восьмёрок; это d-электроны.
- Далее следуют f-электроны и т. д.
В каждом состоянии s, p, d или f может находиться:
- один неспаренный электрон (с mₛ = +½ или –½);
- или два спаренных электрона с компенсированными спиновыми моментами.
В зависимости от s-, p-, d-состояния электроны могут образовывать различные связи:
- ненаправленные — за счёт s-электронов;
- направленные — за счёт p- и d-электронов.
Последнее весьма важно, так как нередко определяет важнейший элемент строения химического соединения — координационное число. Химическая связь образуется за счёт спаривающихся или спаренных электронов.