Question

8кл, квантовое строение атомов. Объясните мне пж, как происходит "провал электрона" на 4 подуровне, почему, например, у Калия строение (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1), а не (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 sd1). В школе обьясняют непонятно.

Answer 1

4s подуровень энергетические выгоднее чем 3d подуровень.

Answer 2

Выгоднее, так как элемент становится более устойчивым и способен отдавать и присоединять больше электронов.

Answer 3

Понимание строения атомов на квантовом уровне может быть сложной темой, но давайте попробуем объяснить происхождение "провала электрона" на 4 подуровне более понятно.

В квантовой механике электроны в атоме распределены по различным энергетическим уровням и подуровням. Уровни обозначаются главными квантовыми числами (n = 1, 2, 3, и т.д.), а подуровни обозначаются буквами s, p, d, f, которые имеют свои орбитали с определенной формой.

Для примера с Калием (K) смотрим на его электронную конфигурацию: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1.

Первые два электрона (1s2) находятся на первом энергетическом уровне (n = 1), а следующие восемь электронов (2s2 2p6) занимают второй уровень (n = 2). Затем у нас есть еще восемь электронов (3s2 3p6), которые занимают третий уровень (n = 3). Но почему электрон находится на 4s1, а не на 3d1?

Это связано с тем, что энергетические уровни и подуровни заполняются в порядке возрастания энергии. По правилу Ауфбау (с немецкого "Aufbau" - "восходить"), электроны будут заполнять подуровни в порядке возрастания их энергий.

Когда заполняются подуровни 3s и 3p, они вторгаются в энергетическую область 3d. Однако уровень 4s находится на более низкой энергии, чем уровень 3d. Поэтому в соответствии с правилом Ауфбау электроны заполняют 4s перед 3d.

Поэтому электронная конфигурация Калия - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1, а не 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1.

Правило Ауфбау обусловлено структурой орбиталей и взаимодействием электронов в атоме. Энергетически более стабильное состояние достигается за счет заполнения более низких энергетических уровней перед более высокими.