वितरण निम्नलिखित नियमों की विशेषता है:

पाउली सिद्धांत;

गुंड का नियम;

कम से कम ऊर्जा का सिद्धांत और क्लेचकोवस्की नियम।

द्वारा पाउली सिद्धांत एक परमाणु में सभी चार क्वांटम संख्याओं के समान मान वाले दो या दो से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते। पाउली सिद्धांत के आधार पर, आप प्रत्येक ऊर्जा स्तर और उप-स्तर की अधिकतम क्षमता निर्धारित कर सकते हैं।

	सबलेवल,	सबलेवल पदनाम	चुंबकीय क्वांटम संख्या, एम	स्पिन क्वांटम संख्या, एस
			3, -2, -1, 0, 1, 2, 3

इस प्रकार, प्रति इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या:

एस -उपस्तर - 2,

पी - सबलेवल - 6,

डी -उपस्तर - 10,

एफ -सबलेवल - 14.

क्वांटम स्तर n के भीतर, एक इलेक्ट्रॉन 2n 2 विभिन्न राज्यों के मूल्यों को ले सकता है, जिसे वर्णक्रमीय विश्लेषण का उपयोग करके अनुभवजन्य रूप से स्थापित किया गया था।

गुंड का नियम : प्रत्येक सबलेवल में, इलेक्ट्रॉन मुक्त ऊर्जा कोशिकाओं की अधिकतम संख्या पर कब्जा कर लेते हैं ताकि कुल स्पिन का सबसे बड़ा मूल्य हो।

उदाहरण के लिए:

सही गलत गलत

3r 3:

s = +1/2+1/2+1/2=1.5 s =-1/2+1/2+1/2=0.5 s = -1/2+1/2-1/2 =-0.5

कम से कम ऊर्जा का सिद्धांत और क्लेचकोवस्की नियम: इलेक्ट्रॉन मुख्य रूप से न्यूनतम ऊर्जा के साथ क्वांटम ऑर्बिटल्स को आबाद करते हैं। चूँकि एक परमाणु में ऊर्जा आरक्षित मुख्य और कक्षीय क्वांटम संख्याओं (n + ) के योग के मूल्य से निर्धारित होती है, तो पहले इलेक्ट्रॉन उन कक्षकों को आबाद करते हैं जिनके लिए योग (n + ) सबसे छोटा होता है।

उदाहरण के लिए: 3डी सबलेवल के लिए योग (n + ) n = 3, l = 2 है, इसलिए (n + ℓ) = 5; 4s सबलेवल के लिए: n = 4, ℓ = 0, इसलिए (n + ) ) = 4. इस स्थिति में, 4s सबलेवल पहले भरा जाता है और उसके बाद ही 3d सबलेवल भरा जाता है।

यदि कुल ऊर्जा मान समान हैं, तो जो स्तर नाभिक के करीब होता है वह आबाद है।

उदाहरण के लिए: 3d के लिए: n=3, ℓ=2 , (एन + ) = 5 ;

4p के लिए: n = 4, = 1, (n + ) = 5।

चूंकि n = 3 < n = 4, 3d, 4 p से पहले के इलेक्ट्रॉनों से भर जाएगा।

इस प्रकार, परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों के साथ स्तरों और उपस्तरों को भरने का क्रम:

1 एस 2 <2 एस 2 <2 पी 6 <3 एस 2 <3 पी 6 <4 एस 2 <3 डी 10 <4 पी 6 <5 एस 2 <4 डी 10 <5 पी 6 <6 एस 2 <5 डी 10 ≈ 4 एफ 14 <6 पी 6 <7s 2 …..

इलेक्ट्रॉनिक सूत्र

एक इलेक्ट्रॉनिक सूत्र एक परमाणु में स्तरों और उपस्तरों पर इलेक्ट्रॉनों के वितरण का एक ग्राफिक प्रतिनिधित्व है। दो प्रकार के सूत्र हैं:

लिखते समय, केवल दो क्वांटम संख्याओं का उपयोग किया जाता है: n और । मुख्य क्वांटम संख्या को सबलेवल के अक्षर पदनाम से पहले एक संख्या द्वारा दर्शाया गया है। कक्षीय क्वांटम संख्या अक्षर s, p, d, या f द्वारा इंगित की जाती है। इलेक्ट्रॉनों की संख्या एक संख्या द्वारा एक घातांक के रूप में इंगित की जाती है।

उदाहरण के लिए: +1 एच: 1एस 1; +4 हो: 1s 2 2s 2 ;

2 वह: 1s 2 ; +10 ने: 1s 2 2s 2 2p 6;

3 ली: 1s 2 2s 1 ; +14 सी: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6।

यानी क्रम

1 एस 2 <2 एस 2 <2 पी 6 <3 एस 2 <3 पी 6 <4 एस 2 <3 डी 10 <4 पी 6 <5 एस 2 <4 डी 10 <5 पी 6 <6 एस 2 <5 डी 10 ≈ 4 एफ 14 <6 पी 6 <7s 2 …..

ग्राफिक इलेक्ट्रॉनिक सूत्र - सभी 4 क्वांटम संख्याओं का उपयोग किया जाता है - यह क्वांटम कोशिकाओं में इलेक्ट्रॉनों का वितरण है। मुख्य क्वांटम संख्या को बाईं ओर, कक्षीय - एक अक्षर के साथ नीचे, चुंबकीय - कोशिकाओं की संख्या, स्पिन - तीरों की दिशा में दर्शाया गया है।

उदाहरण के लिए:

8 ओ:…2एस 2 2पी 4

आलेखीय सूत्र का प्रयोग केवल संयोजकता इलेक्ट्रॉनों को लिखने के लिए किया जाता है।

आवर्त के अनुसार तत्वों के लिए इलेक्ट्रॉनिक सूत्रों के संकलन पर विचार करें।

I अवधि में 2 तत्व होते हैं, जिसमें I क्वांटम स्तर और s-उप-स्तर पूरी तरह से इलेक्ट्रॉनों से भरे होते हैं (प्रति उप-स्तर पर इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या 2 है):

2 वह: n=1 1s 2

जिन तत्वों में s-sublevel सबसे आखिर में भरा जाता है उन्हें सौंपा जाता है एस -परिवार और बुलाओ एस -तत्व .

II अवधि के तत्व II क्वांटम स्तर, s- और p-sublevels (p-sublevel में इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या 8 है) भर रहे हैं।

3 ली: 1s 2 2s 1 ; 4 Be: 1s 2 2s 2 ;

5 बी: 1एस 2 2एस 2 2पी 1; 10 ने: 1s 2 2s 2 2p 6

जिन तत्वों में पी-सबलेवल आखिरी बार भरा जाता है उन्हें सौंपा जाता है पी-परिवार और बुलाओ पी तत्वों .

III अवधि के तत्व III क्वांटम स्तर बनाने लगते हैं। Na और Mg 3s सबलेवल को इलेक्ट्रॉनों से भर रहे हैं। 13 Al से 18 Ar तक के तत्वों के लिए, 3पी सबलेवल आबाद है; 3d सबलेवल खाली रहता है, क्योंकि इसमें 4s सबलेवल की तुलना में उच्च ऊर्जा स्तर होता है और यह अवधि III के तत्वों के लिए नहीं भरा जाता है।

3d-उप-स्तर IV अवधि के तत्वों पर और 4d - V अवधि के तत्वों पर (अनुक्रम के अनुसार) भरना शुरू होता है:

19 के: 1एस 2 2एस 2 2पी 6 3एस 2 3पी 6 4एस 1; 20 सीए: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2;

21 एससी: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4एस 2 3डी 1 ; 25 एमएन: 1एस 2 2एस 2 2पी 6 3एस 2 3पी 6 4एस 2 3डी 5 ;

33 के रूप में: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4एस 2 3डी 10 4p3; 43 टीसी: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4एस 2 3डी 10 4p6 5एस 2 4डी 5

जिन तत्वों में डी-सबलेवल आखिरी बार भरा जाता है, उन्हें सौंपा जाता है डी -परिवार और बुलाओ डी -तत्व .

VI अवधि के 57वें तत्व के बाद ही 4f भरा जाता है:

57 ला: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 5डी 1 ;

58 सीई: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 5डी 1 4f 1 ;

इलेक्ट्रॉनों द्वारा V क्वांटम स्तर की जनसंख्या IV अवधि के समान ही आगे बढ़ती है। इस प्रकार, इलेक्ट्रॉनों द्वारा स्तरों और उपस्तरों की जनसंख्या का पहले दिखाया गया क्रम देखा गया है:

6s 2 5d 10 4f 14 6p 6

इलेक्ट्रॉनों द्वारा एक नए क्वांटम स्तर की जनसंख्या हमेशा s-उप-स्तर से शुरू होती है। किसी निश्चित अवधि के तत्वों के लिए, बाहरी क्वांटम स्तर के केवल s और p उप-स्तर इलेक्ट्रॉनों से भरे होते हैं;

डी-सबलेवल की जनसंख्या अवधि I से विलंबित है; अवधि IV के तत्वों के लिए 3d-sublevel भरा जाता है, 4d - अवधि V, आदि के तत्वों के लिए sublevel;

सबलेवल की इलेक्ट्रॉन जनसंख्या f 2 अवधियों से विलंबित है; 4f-उप-स्तर VI अवधि के तत्वों से भरा हुआ है, 5f उप-स्तर VII की अवधि के तत्वों से भरा हुआ है, और इसी तरह।

मेंडलीफ के तत्वों की आवर्त प्रणाली।

रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली (आवर्त सारणी) - रासायनिक तत्वों का वर्गीकरण, परमाणु नाभिक के प्रभार पर तत्वों के विभिन्न गुणों की निर्भरता स्थापित करना।

समूहों

एक समूह, या परिवार, आवर्त सारणी के स्तंभों में से एक है। समूह, एक नियम के रूप में, अवधियों या ब्लॉकों की तुलना में अधिक स्पष्ट आवधिक प्रवृत्तियों की विशेषता है।

अंतर्राष्ट्रीय नामकरण प्रणाली के अनुसार, समूहों को 1 से 18 तक की दिशा में बाएं से दाएं - क्षार धातुओं से लेकर महान गैसों तक की संख्या दी जाती है।

काल

आवर्त - आवर्त सारणी में एक पंक्ति। एक अवधि के भीतर, तत्व उपरोक्त तीनों पहलुओं (परमाणु त्रिज्या, आयनीकरण ऊर्जा और इलेक्ट्रोनगेटिविटी) के साथ-साथ इलेक्ट्रॉन आत्मीयता की ऊर्जा में कुछ पैटर्न दिखाते हैं।

ब्लाकों

एक परमाणु के बाहरी इलेक्ट्रॉन कोश के महत्व को देखते हुए, आवर्त सारणी के विभिन्न क्षेत्रों को कभी-कभी ब्लॉक के रूप में वर्णित किया जाता है, जिसके अनुसार अंतिम इलेक्ट्रॉन किस कोश में होता है। एस-ब्लॉक में पहले दो समूह शामिल हैं, अर्थात् क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातु, साथ ही साथ हाइड्रोजन और हीलियम; पी-ब्लॉक में अंतिम छह समूह होते हैं (IUPAC नामकरण मानक के अनुसार 13 से 18, या अमेरिकी प्रणाली के अनुसार IIIA से VIIIA) और अन्य तत्वों के अलावा, सभी मेटलॉइड शामिल हैं। डी-ब्लॉक - ये 3 से 12 (आईयूपीएसी) के समूह हैं, वे अमेरिकी शैली में IIIB से IIB तक भी हैं, जिसमें सभी संक्रमण धातुएं शामिल हैं। एफ-ब्लॉक, जिसे आमतौर पर टेबल से बाहर निकाला जाता है, में लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स होते हैं।

डी. आई. मेंडेलीव की आवर्त प्रणाली परमाणु और आणविक विज्ञान के विकास में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर बन गई है। उसके लिए धन्यवाद, एक रासायनिक तत्व की एक आधुनिक अवधारणा का गठन किया गया था, सरल पदार्थों और यौगिकों के बारे में विचारों को स्पष्ट किया गया था।

परमाणु नाभिक की संरचना और विशेषताएं।

परमाणु नाभिक- परमाणु का मध्य भाग, जिसमें इसका मुख्य द्रव्यमान (99.9% से अधिक) केंद्रित होता है। नाभिक धनात्मक रूप से आवेशित होता है, नाभिक का आवेश उस रासायनिक तत्व को निर्धारित करता है जिसे परमाणु सौंपा गया है।

परमाणु नाभिक में न्यूक्लियॉन होते हैं - सकारात्मक चार्ज प्रोटॉन और तटस्थ न्यूट्रॉन, जो एक मजबूत बातचीत के माध्यम से जुड़े होते हैं।

परमाणु नाभिक, जिसे एक निश्चित संख्या में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के साथ कणों के एक वर्ग के रूप में माना जाता है, को आमतौर पर कहा जाता है न्यूक्लाइड.

नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या को इसकी आवेश संख्या कहा जाता है - यह संख्या मेंडेलीव की तालिका (तत्वों की आवधिक प्रणाली) में उस तत्व की क्रमिक संख्या के बराबर होती है जिससे परमाणु संबंधित होता है। नाभिक में प्रोटॉन की संख्या एक तटस्थ परमाणु के इलेक्ट्रॉन खोल की संरचना और इस प्रकार संबंधित तत्व के रासायनिक गुणों को निर्धारित करती है। किसी नाभिक में न्यूट्रॉनों की संख्या कहलाती है समस्थानिक संख्या. समान संख्या में प्रोटॉन और विभिन्न संख्या में न्यूट्रॉन वाले नाभिक को समस्थानिक कहा जाता है। न्यूट्रॉन की संख्या समान लेकिन प्रोटॉन की अलग-अलग संख्या वाले नाभिक को आइसोटोन कहा जाता है।

एक नाभिक में न्यूक्लियंस की कुल संख्या को इसकी द्रव्यमान संख्या () कहा जाता है और यह आवर्त सारणी में दर्शाए गए परमाणु के औसत द्रव्यमान के लगभग बराबर होता है। समान द्रव्यमान संख्या लेकिन विभिन्न प्रोटॉन-न्यूट्रॉन संरचना वाले न्यूक्लाइड को आइसोबार कहा जाता है।

वज़न

न्यूट्रॉनों की संख्या में अंतर के कारण किसी तत्व के समस्थानिकों का द्रव्यमान भिन्न होता है, जो नाभिक का एक महत्वपूर्ण लक्षण है। परमाणु भौतिकी में, नाभिक का द्रव्यमान आमतौर पर परमाणु द्रव्यमान इकाइयों में मापा जाता है ( ए। खाना खा लो।), एक के लिए। ई. एम. न्यूक्लाइड के द्रव्यमान का 1/12 12 सी [एसएन 2] लें। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मानक द्रव्यमान जो आमतौर पर न्यूक्लाइड के लिए दिया जाता है, वह तटस्थ परमाणु का द्रव्यमान होता है। नाभिक के द्रव्यमान को निर्धारित करने के लिए, परमाणु के द्रव्यमान से सभी इलेक्ट्रॉनों के द्रव्यमान का योग घटाना आवश्यक है (यदि हम नाभिक के साथ इलेक्ट्रॉनों की बाध्यकारी ऊर्जा को भी ध्यान में रखते हैं तो अधिक सटीक मूल्य प्राप्त होगा) .

इसके अलावा, द्रव्यमान के समतुल्य ऊर्जा का उपयोग अक्सर परमाणु भौतिकी में किया जाता है। आइंस्टीन संबंध के अनुसार, प्रत्येक द्रव्यमान मूल्य कुल ऊर्जा से मेल खाता है:

निर्वात में प्रकाश की गति कहाँ होती है?

ए के बीच का अनुपात। ईएम और इसकी ऊर्जा जूल में बराबर:

और 1 इलेक्ट्रॉन वोल्ट \u003d 1.602176 10 −19 J के बाद से, ऊर्जा के बराबर a। e. m. से MeV बराबर है

RADIUS

भारी नाभिक के क्षय के विश्लेषण ने रदरफोर्ड के अनुमान को परिष्कृत किया [एसएन 3] और एक साधारण संबंध द्वारा नाभिक की त्रिज्या को द्रव्यमान संख्या से संबंधित किया:

एक स्थिरांक कहाँ है।

चूंकि नाभिक की त्रिज्या विशुद्ध रूप से ज्यामितीय विशेषता नहीं है और मुख्य रूप से परमाणु बलों की कार्रवाई की त्रिज्या से जुड़ी है, मूल्य उस प्रक्रिया पर निर्भर करता है, जिसके विश्लेषण के दौरान मूल्य प्राप्त किया गया था, मी का औसत मूल्य, इस प्रकार नाभिक की त्रिज्या मीटर . में

शुल्क

नाभिक में प्रोटॉन की संख्या सीधे उसके विद्युत आवेश को निर्धारित करती है, समस्थानिकों में प्रोटॉन की संख्या समान होती है, लेकिन न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न होती है। .

परमाणु नाभिक के आवेशों का निर्धारण सर्वप्रथम हेनरी मोसले ने 1913 में किया था। वैज्ञानिक ने अपने प्रयोगात्मक अवलोकनों की व्याख्या एक निश्चित स्थिरांक पर एक्स-रे तरंग दैर्ध्य की निर्भरता से की, जो एक तत्व से तत्व में बदल रही है और हाइड्रोजन के लिए एक के बराबर है:

, कहाँ पे

और - स्थायी।

नाभिक की बंधन ऊर्जा।

नाभिक की बाध्यकारी ऊर्जा न्यूनतम ऊर्जा के बराबर होती है जिसे नाभिक के अलग-अलग कणों में पूर्ण रूप से विभाजित करने के लिए खर्च किया जाना चाहिए। यह ऊर्जा के संरक्षण के नियम का अनुसरण करता है कि बाध्यकारी ऊर्जा उस ऊर्जा के बराबर होती है जो अलग-अलग कणों से नाभिक के निर्माण के दौरान निकलती है।

किसी भी नाभिक की बंधन ऊर्जा उसके द्रव्यमान को सही-सही मापकर निर्धारित की जा सकती है। वर्तमान में, भौतिकविदों ने बहुत उच्च सटीकता के साथ कणों के द्रव्यमान - इलेक्ट्रॉनों, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन, नाभिक, आदि को मापना सीख लिया है। ये माप बताते हैं कि किसी भी नाभिक का द्रव्यमान एममैं हमेशा अपने घटक प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के द्रव्यमान के योग से कम होता हूं:

यह ऊर्जा नाभिक के निर्माण के दौरान γ-क्वांटा के विकिरण के रूप में निकलती है।

परमाणु बल।

परमाणु बल कम दूरी के हैंताकतों। वे केवल 10-15 मीटर के क्रम के नाभिक में बहुत कम दूरी पर दिखाई देते हैं। लंबाई (1.5-2.2) 10-15 मीटर कहलाती है परमाणु बलों की सीमा।

परमाणु बलों की खोज चार्ज स्वतंत्रता : दो न्यूक्लियॉनों के बीच आकर्षण समान होता है, चाहे न्यूक्लियॉन की आवेश अवस्था कुछ भी हो - प्रोटॉन या न्यूट्रॉन। परमाणु बलों की आवेश स्वतंत्रता को बाध्यकारी ऊर्जाओं की तुलना से देखा जाता है दर्पण नाभिक . नाभिक किसे कहते हैं?,जिसमें कुल नाभिकों की संख्या समान होती है,लेकिन एक में प्रोटॉन की संख्या दूसरे में न्यूट्रॉन की संख्या के बराबर है.

परमाणु बलों के पास है संतृप्ति संपत्ति , जो खुद में प्रकट होता है, कि एक नाभिक में एक न्यूक्लियॉन केवल अपने निकटतम पड़ोसी न्यूक्लियॉन की सीमित संख्या के साथ बातचीत करता है. इसीलिए नाभिकों की बाध्यकारी ऊर्जाओं की उनके द्रव्यमान संख्याओं पर एक रैखिक निर्भरता होती है ए. परमाणु बलों की लगभग पूर्ण संतृप्ति α-कण में प्राप्त की जाती है, जो एक बहुत ही स्थिर गठन है।

परमाणु बल निर्भर करते हैं स्पिन ओरिएंटेशनपरस्पर क्रिया करने वाले न्यूक्लियंस. इसकी पुष्टि ऑर्थो- और पैरा-हाइड्रोजन अणुओं द्वारा न्यूट्रॉन के प्रकीर्णन के विभिन्न लक्षणों से होती है। ऑर्थोहाइड्रोजन अणु में, दोनों प्रोटॉन के स्पिन एक दूसरे के समानांतर होते हैं, जबकि पैराहाइड्रोजन अणु में वे विरोधी समानांतर होते हैं। प्रयोगों से पता चला है कि पैराहाइड्रोजन द्वारा न्यूट्रॉन का प्रकीर्णन ऑर्थोहाइड्रोजन द्वारा प्रकीर्णन की तुलना में 30 गुना अधिक है। परमाणु बल केंद्रीय नहीं हैं।

तो चलिए लिस्ट परमाणु बलों के सामान्य गुण :

परमाणु बलों की छोटी रेंज ( आर~ 1 एफएम);

बड़ी परमाणु क्षमता यू~ 50 मेव;

· परस्पर क्रिया करने वाले कणों के चक्रण पर परमाणु बलों की निर्भरता;

· न्यूक्लिऑन्स की परस्पर क्रिया का टेंसर चरित्र;

· नाभिकीय बल न्यूक्लियॉन (स्पिन-कक्षा बलों) के स्पिन और कक्षीय क्षणों के पारस्परिक अभिविन्यास पर निर्भर करते हैं;

परमाणु संपर्क में संतृप्ति की संपत्ति होती है;

परमाणु बलों की स्वतंत्रता का प्रभार;

परमाणु संपर्क का विनिमय चरित्र;

बड़ी दूरी पर नाभिकों के बीच आकर्षण ( आर> 1 एफएम), छोटे पर प्रतिकर्षण द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है ( आर < 0,5 Фм).

चूँकि रासायनिक अभिक्रियाओं के दौरान प्रतिक्रियाशील परमाणुओं के नाभिक अपरिवर्तित रहते हैं, परमाणुओं के रासायनिक गुण मुख्य रूप से परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन कोशों की संरचना पर निर्भर करते हैं। इसलिए, हम एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों के वितरण पर अधिक विस्तार से ध्यान देंगे, और मुख्य रूप से उन पर जो परमाणुओं के रासायनिक गुणों (तथाकथित वैलेंस इलेक्ट्रॉनों) को निर्धारित करते हैं, और, परिणामस्वरूप, परमाणुओं के गुणों में आवधिकता और उनके यौगिक। हम पहले से ही जानते हैं कि इलेक्ट्रॉनों की स्थिति को चार क्वांटम संख्याओं के एक सेट द्वारा वर्णित किया जा सकता है, लेकिन परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन कोशों की संरचना की व्याख्या करने के लिए, आपको निम्नलिखित तीन मुख्य प्रावधानों को जानना होगा: 1) पाउली सिद्धांत, 2) कम से कम ऊर्जा का सिद्धांत, और 3) हिट हंड। पाउली सिद्धांत। 1925 में, स्विस भौतिक विज्ञानी डब्ल्यू. पाउली ने बाद में पाउली सिद्धांत (या पाउली अपवर्जन) नामक एक नियम की स्थापना की: परमाणु में दो इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं जिनमें समान गुण होते हैं। यह जानते हुए कि इलेक्ट्रॉनों के गुणों को क्वांटम संख्याओं की विशेषता है, पाउली सिद्धांत को भी इस तरह से तैयार किया जा सकता है: एक परमाणु में दो इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते हैं, जिसमें सभी चार क्वांटम संख्याएँ समान होंगी। कम से कम एक क्वांटम संख्या l, /, mt या m3 अनिवार्य रूप से भिन्न होनी चाहिए। तो, एक ही क्वांटम के साथ इलेक्ट्रॉनों - निम्नलिखित में, हम तीर टी द्वारा s = + lj2> मान वाले इलेक्ट्रॉनों को ग्राफिक रूप से निरूपित करने के लिए सहमत हैं, और जिनके मान J- ~ lj2 हैं - तीर द्वारा दो इलेक्ट्रॉन एक ही स्पिन होने को अक्सर समानांतर स्पिन वाले इलेक्ट्रॉन कहा जाता है और इसे ft (या C) द्वारा दर्शाया जाता है। विपरीत स्पिन वाले दो इलेक्ट्रॉनों को उपयुक्त समानांतर स्पिन वाले इलेक्ट्रॉन कहा जाता है और इन्हें | . द्वारा निरूपित किया जाता है जे-वें नंबर एल, आई और एमटी अनिवार्य रूप से स्पिन में भिन्न होना चाहिए। इसलिए, एक परमाणु में एक ही n, / और m के साथ केवल दो इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं, एक m = -1/2 के साथ, दूसरा m = + 1/2 के साथ। इसके विपरीत, यदि दो इलेक्ट्रॉनों के स्पिन समान हैं, तो क्वांटम संख्याओं में से एक में अंतर होना चाहिए: n, / या mh n= 1. तब /=0, mt-0 और t का एक मनमाना मान हो सकता है: +1/ 2 या -1/2। हम देखते हैं कि यदि n-1, तो ऐसे केवल दो इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं। सामान्य स्थिति में, n के किसी दिए गए मान के लिए, इलेक्ट्रॉन मुख्य रूप से पक्ष क्वांटम संख्या / में भिन्न होते हैं, जो 0 से n-1 तक मान लेता है। दिए गए के लिए चुंबकीय क्वांटम संख्या एम के विभिन्न मूल्यों के साथ (2/+1) इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं। यह संख्या दोगुनी होनी चाहिए, क्योंकि दिए गए मान l, /, और m (स्पिन प्रोजेक्शन mx के दो अलग-अलग मानों के अनुरूप हैं। नतीजतन, समान क्वांटम संख्या l वाले इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या योग द्वारा व्यक्त की जाती है। इससे यह स्पष्ट है कि पहले ऊर्जा स्तर पर 2 से अधिक इलेक्ट्रॉन क्यों नहीं हो सकते हैं, दूसरे पर 8, तीसरे पर 18, आदि। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन परमाणु iH पर विचार करें। iH हाइड्रोजन परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन होता है, और इस इलेक्ट्रॉन के स्पिन को मनमाने ढंग से निर्देशित किया जा सकता है (अर्थात ms ^ + ij2 या mt = -1/2), और इलेक्ट्रॉन पहले ऊर्जा स्तर पर s-co अवस्था में होता है। एल- 1 के साथ (एक बार फिर याद करें कि पहले ऊर्जा स्तर में एक उप-स्तर - 15, दूसरा ऊर्जा स्तर - दो उप-स्तरों का - 2s और 2p, तीसरा - तीन उप-स्तरों का - 3 *, Zru 3d, आदि) होता है। सबलेवल, बदले में, क्वांटम कोशिकाओं में विभाजित है * (ऊर्जा राज्यों को मी (, यानी 2 / 4-1) के संभावित मूल्यों की संख्या से निर्धारित किया जाता है। यह एक आयत के रूप में एक सेल का ग्राफिक रूप से प्रतिनिधित्व करने के लिए प्रथागत है , इलेक्ट्रॉन स्पिन की दिशा तीर है। इसलिए, परमाणु हाइड्रोजन iH में एक इलेक्ट्रॉन की स्थिति को Ijt1 के रूप में दर्शाया जा सकता है, या, वही क्या है, "क्वांटम सेल" से आपका मतलब है * एक ही सेट द्वारा विशेषता एक कक्षीय क्वांटम संख्या n, I और m * के मानों की प्रत्येक कोशिका में अयाति-समानांतर स्पिन वाले अधिकतम दो इलेक्ट्रॉनों को रखा जा सकता है, जिसे ti द्वारा दर्शाया जाता है - परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों का वितरण हीलियम परमाणु में 2He, क्वांटम संख्याएँ n-1, / \u003d 0 और m (-0) इसके दोनों इलेक्ट्रॉनों के लिए समान हैं, और क्वांटम संख्या m3 भिन्न है। हीलियम इलेक्ट्रॉन स्पिन अनुमान mt \u003d + V2 और ms \u003d - V2 हो सकते हैं। हीलियम परमाणु के इलेक्ट्रॉन खोल की संरचना 2He को Is-2 या, जो समान है, 1S के रूप में दर्शाया जा सकता है और आइए हम आवर्त सारणी की दूसरी अवधि के तत्वों के पांच परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन गोले की संरचना को दर्शाते हैं: इलेक्ट्रॉन कोश 6C, 7N, और VO को ठीक इसी तरह भरा जाना चाहिए, यह पहले से स्पष्ट नहीं है। स्पिन की दी गई व्यवस्था तथाकथित हंड के नियम (पहले जर्मन भौतिक विज्ञानी एफ। गुंड द्वारा 1927 में तैयार) द्वारा निर्धारित की जाती है। गुंड का नियम। I के दिए गए मान के लिए (यानी, एक निश्चित उप-स्तर के भीतर), इलेक्ट्रॉनों को इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि कुल सौ * अधिकतम हो। यदि, उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन परमाणु के तीन / ^-कोशिकाओं में तीन इलेक्ट्रॉनों को वितरित करना आवश्यक है, तो वे प्रत्येक एक अलग सेल में स्थित होंगे, अर्थात, तीन अलग-अलग पी-ऑर्बिटल्स पर रखे जाएंगे: इस मामले में, कुल स्पिन 3/2 है, क्योंकि इसका प्रक्षेपण m3 - 4-1/2 + A/2 + 1/2 = 3/2 * समान तीन इलेक्ट्रॉनों को इस तरह व्यवस्थित नहीं किया जा सकता है: 2p NI क्योंकि तब कुल का प्रक्षेपण स्पिन मिमी = + 1/2 - 1/2+ + 1/2=1/2 है। इस कारण से, ठीक ऊपर की तरह, इलेक्ट्रॉन कार्बन, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के परमाणुओं में स्थित होते हैं। आइए आगे हम अगले तीसरे आवर्त के परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास पर विचार करें। सोडियम uNa से शुरू होकर, मुख्य क्वांटम संख्या n-3 के साथ तीसरा ऊर्जा स्तर भरा जाता है। तीसरे आवर्त के पहले आठ तत्वों के परमाणुओं में निम्नलिखित इलेक्ट्रॉनिक विन्यास होते हैं: अब पोटेशियम 19K के चौथे आवर्त के पहले परमाणु के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास पर विचार करें। पहले 18 इलेक्ट्रॉन निम्नलिखित कक्षकों को भरते हैं: ls12s22p63s23p6। प्रतीत होता है; कि पोटैशियम परमाणु का उन्नीसवां इलेक्ट्रॉन 3d सबलेवल पर गिरना चाहिए, जो n = 3 और 1=2 के संगत है। हालांकि, वास्तव में, पोटेशियम परमाणु का वैलेंस इलेक्ट्रॉन 4s कक्षीय में स्थित होता है। अठारहवें तत्व के बाद कोशों का और भरना उसी क्रम में नहीं होता जैसा कि पहले दो आवर्तों में होता है। परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों को पाउली सिद्धांत और हुंड के नियम के अनुसार व्यवस्थित किया जाता है, लेकिन इस तरह से कि उनकी ऊर्जा सबसे छोटी होती है। कम से कम ऊर्जा का सिद्धांत (इस सिद्धांत के विकास में सबसे बड़ा योगदान घरेलू वैज्ञानिक वी। एम। क्लेचकोवस्की द्वारा किया गया था) - एक परमाणु में, प्रत्येक इलेक्ट्रॉन स्थित होता है ताकि इसकी ऊर्जा न्यूनतम हो (जो नाभिक के साथ इसके सबसे बड़े संबंध से मेल खाती है) . एक इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा मुख्य रूप से मुख्य क्वांटम संख्या n और पक्ष क्वांटम संख्या / द्वारा निर्धारित की जाती है, इसलिए, वे उप-स्तर जिनके लिए क्वांटम संख्या pi / के मानों का योग सबसे छोटा होता है, पहले भरे जाते हैं। उदाहरण के लिए, 4s सबलेवल पर एक इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा 3d सबलेवल से कम होती है, क्योंकि पहले मामले में n+/=4+0=4 और दूसरे में n+/=3+2= 5; सबलेवल 5* (n+ /=5+0=5) पर ऊर्जा विज्ञापन (l + /=4+ 4-2=6) से कम है; 5p (l+/=5 +1 = 6) से ऊर्जा 4/(l-f/= = 4+3=7), आदि से कम है। यह वी.एम. क्लेचकोवस्की थे जिन्होंने पहली बार 1961 में एक सामान्य प्रस्ताव तैयार किया था कि एक इलेक्ट्रॉन में जमीनी अवस्था n के न्यूनतम संभव मान के साथ नहीं, बल्कि n + / « के सबसे छोटे मान के साथ एक स्तर पर रहती है, उस स्थिति में जब pi / के मानों का योग दो उप-स्तरों के लिए बराबर होता है, उप-स्तर के साथ एक कम मान n। उदाहरण के लिए, उप-स्तर 3d, Ap, 5s पर, pi/ के मानों का योग 5 के बराबर होता है। इस स्थिति में, n के छोटे मान वाले उप-स्तर पहले भरे जाते हैं, अर्थात। , 3dAp-5s, आदि। मेंडेलीफ के तत्वों की आवधिक प्रणाली में, इलेक्ट्रॉनों के स्तर और उप-स्तरों से भरने का क्रम इस प्रकार है (चित्र। 2.4)। परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों का वितरण। इलेक्ट्रॉनों के साथ ऊर्जा स्तरों और उपस्तरों को भरने की योजना इसलिए, कम से कम ऊर्जा के सिद्धांत के अनुसार, कई मामलों में एक इलेक्ट्रॉन के लिए "अतिव्यापी" स्तर के उप-स्तर पर कब्जा करना ऊर्जावान रूप से अधिक लाभदायक होता है, हालांकि "निचले" स्तर का उप-स्तर भरा नहीं है: इसीलिए चौथे आवर्त में सबलेवल 4s पहले भरा जाता है और उसके बाद ही सबलेवल 3d भरा जाता है।

प्रत्येक परमाणु कक्षीय एक निश्चित ऊर्जा से मेल खाता है। ऊर्जा में AO का क्रम दो क्लेचकोवस्की नियमों द्वारा निर्धारित किया जाता है:

1) एक इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा मुख्य रूप से प्रिंसिपल (एन) और कक्षीय के मूल्यों से निर्धारित होती है ( मैं) क्वांटम संख्याएँ, इसलिए पहले इलेक्ट्रॉन उन उपस्तरों को भरते हैं जिनके लिए योग (n + .) मैं) छोटा.

उदाहरण के लिए, कोई यह मान सकता है कि 3d सबलेवल 4s की तुलना में ऊर्जा में कम है। हालांकि, क्लेचकोवस्की नियम के अनुसार, 4s राज्य की ऊर्जा 3d से कम है, क्योंकि 4s के लिए योग (n + मैं) = 4 + 0 = 4, और 3डी के लिए - (एन + .) मैं) = 3 + 2 = 5.

2) यदि योग (n + .) मैं) दो उप-स्तरों के लिए समान है (उदाहरण के लिए, 3डी और 4पी उप-स्तरों के लिए यह योग 5 के बराबर है), छोटे स्तर के साथ स्तर एन. इसलिए, चौथी अवधि के तत्वों के परमाणुओं के ऊर्जा स्तरों का निर्माण निम्नलिखित क्रम में होता है: 4s - 3d - 4p। उदाहरण के लिए:

21 Sc 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1, 31 Ga 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 1

इस प्रकार, क्लेचकोवस्की नियमों को ध्यान में रखते हुए, श्रृंखला के अनुसार परमाणु कक्षाओं की ऊर्जा बढ़ जाती है

1s< 2s < 2p < 3 < 3p < 4s ≤3डी< 4p < 5s ≤ 4d < 5p < 6s ≤ 4f ≤ 5d < 6p < 7s ≤ 5f ≤ 6d < 7p

टिप्पणी। संकेत का अर्थ है कि AO ऊर्जाएं करीब हैं, इसलिए यहां क्लेचकोवस्की नियमों का उल्लंघन संभव है।

इस श्रंखला का उपयोग करके कोई भी परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना का निर्धारण कर सकता है। ऐसा करने के लिए, आपको क्रमिक रूप से इलेक्ट्रॉनों को सबलेवल और परमाणु ऑर्बिटल्स पर जोड़ने और रखने की आवश्यकता है। इस मामले में, पाउली सिद्धांत और दो हुंड के नियमों को ध्यान में रखना आवश्यक है।

3. पाउली सिद्धांतएओ की क्षमता निर्धारित करता है: एक परमाणु में सभी चार क्वांटम संख्याओं के समान सेट वाले दो इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते।

दूसरे शब्दों में, तीन क्वांटम संख्याओं की विशेषता वाला एक एओ केवल समायोजित कर सकता है दो इलेक्ट्रॉनविपरीत स्पिन के साथ, यानी। एक एओ के लिए, इसे भरने के लिए दो संभावित विकल्प लिखे जा सकते हैं:

एक इलेक्ट्रॉन और दो इलेक्ट्रॉन .

इस मामले में, कक्षीय में एक इलेक्ट्रॉन के लिए स्पिन की विशिष्ट दिशा कोई फर्क नहीं पड़ता, यह केवल महत्वपूर्ण है कि एक एओ में दो इलेक्ट्रॉनों के लिए स्पिन के विपरीत संकेत हैं। पाउली सिद्धांत और n के मूल्यों के बीच अन्योन्याश्रयता, मैं, और m प्रति कक्षीय, उपस्तर और स्तर पर इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संभव संख्या निर्धारित करते हैं (तालिका 2.4):

-एक एओ - 2 . परइलेक्ट्रॉन;

- सबलेवल पर मैं- 2(2l+1)इलेक्ट्रॉन;

- स्तर n - 2n 2 . परइलेक्ट्रॉन।

तालिका 2.4

इलेक्ट्रॉन वितरण

ऊर्जा स्तरों, उपस्तरों और कक्षकों द्वारा

ऊर्जा स्तर	मुख्य क्वांटम संख्या	ऊर्जा उपस्तर	परमाणु कक्षक	इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या
				सबलेवल	स्तर
1		एस( मैं= 0)
		एस( मैं= 0)
2		पी( मैं= 1)
		एस( मैं= 0)
3		पी( मैं= 1)
		डी( मैं=2)

4. टू हंड के नियम उस क्रम का वर्णन करते हैं जिसमें इलेक्ट्रॉन एक सबलेवल के एओ को भरते हैं:

पहला नियम: किसी दिए गए सबलेवल में, इलेक्ट्रॉन ऊर्जा राज्यों (एओ) को इस तरह से भरते हैं कि निरपेक्ष मान में उनके स्पिन का योग अधिकतम होता है। इस मामले में, सिस्टम की ऊर्जा न्यूनतम है।

उदाहरण के लिए, कार्बन परमाणु के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास पर विचार करें। इस तत्व की परमाणु संख्या 6 है। इसका अर्थ है कि परमाणु में 6 इलेक्ट्रॉन होते हैं और वे 2 ऊर्जा स्तरों पर स्थित होते हैं (कार्बन परमाणु दूसरे आवर्त में होता है), अर्थात्। 1एस 2 2एस 2 2पी 2। ग्राफिक रूप से, 2p सबलेवल को तीन तरीकों से दर्शाया जा सकता है:

एम 0 0 +1 0 -1 0 0 +1 0 -1 0 0 +1 0 -1

ए बी सी

विकल्प में स्पिन की मात्रा एशून्य के बराबर। वेरिएंट में बीऔर मेंस्पिन का योग है: ½ +½ = 1 (दो युग्मित इलेक्ट्रॉन हमेशा शून्य तक जोड़ते हैं, इसलिए हम अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों को ध्यान में रखते हैं)।

विकल्पों के बीच चयन करते समय बीऔर मेंहंड के दूसरे नियम का पालन करें : अधिकतम (निरपेक्ष मान में) चुंबकीय क्वांटम संख्याओं के योग वाले राज्य में न्यूनतम ऊर्जा होती है।

हंड के नियम के अनुसार, विकल्प का एक फायदा है बी(|1+ 0| का योग 1 के बराबर है, क्योंकि प्रकार में मेंयोग |+1–1| 0 के बराबर है।

आइए हम परिभाषित करें, उदाहरण के लिए, तत्व वैनेडियम (V) का इलेक्ट्रॉनिक सूत्र। चूंकि इसकी परमाणु संख्या Z = 23 है, 23 इलेक्ट्रॉनों को उपस्तरों और स्तरों पर रखा जाना चाहिए (उनमें से चार हैं, क्योंकि वैनेडियम चौथी अवधि में है)। हम क्रमिक रूप से भरते हैं: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4एस 2 3डी 3 (अधूरे स्तर और सबलेवल को रेखांकित किया)। हंड के नियम के अनुसार 3d-AO पर इलेक्ट्रॉनों का स्थान होगा:

सेलेनियम (Z = 34) के लिए पूर्ण इलेक्ट्रॉनिक सूत्र है: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4एस 2 4पी 4, चौथा स्तर अधूरा है।

इस सबलेवल को हंड के नियम के अनुसार भरना: 4p

रसायन विज्ञान में एक विशेष भूमिका अंतिम खाली स्तरों और उपस्तरों के इलेक्ट्रॉनों द्वारा निभाई जाती है, जिन्हें कहा जाता है संयोजक(सूत्रों में V, Se को रेखांकित किया गया है)। उदाहरण के लिए, वैनेडियम में ये अधूरे चौथे स्तर 4s 2 और अधूरे सबलेवल 3d 3 के इलेक्ट्रॉन हैं, अर्थात। 5 इलेक्ट्रॉन संयोजकता होंगे 4एस 2 3डी 3 ; सेलेनियम में 6 इलेक्ट्रॉन होते हैं - 4एस 2 4पी 4 .

भरे जाने वाले अंतिम उपस्तर के नाम से तत्वों को एस-तत्व, पी-तत्व, डी-तत्व और एफ-तत्व कहा जाता है।

वर्णित नियमों के अनुसार पाए जाने वाले संयोजकता इलेक्ट्रॉनों के सूत्र कहलाते हैं कैनन का. वास्तव में, प्रयोग या क्वांटम यांत्रिक गणना से निर्धारित वास्तविक सूत्र कुछ हद तक विहित से भिन्न होते हैं, क्योंकि क्लेचकोवस्की के नियम, पाउली के सिद्धांत और गुंड के नियमों का कभी-कभी उल्लंघन किया जाता है। इन उल्लंघनों के कारणों पर नीचे चर्चा की गई है।

उदाहरण 1. किसी तत्व के परमाणु क्रमांक 16 वाले परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक सूत्र लिखिए। संयोजकता इलेक्ट्रॉनों को आलेखीय रूप से खींचिए और उनमें से किसी एक को क्वांटम संख्याओं द्वारा अभिलक्षित कीजिए।

फेसला. परमाणु क्रमांक 16 में एक सल्फर परमाणु होता है। इसलिए, परमाणु चार्ज 16 है, सामान्य तौर पर, सल्फर परमाणु में 16 इलेक्ट्रॉन होते हैं। सल्फर परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक सूत्र लिखा है: 1s 2 2s 2 2p 6 3एस 2 3पी 4. (वैलेंस इलेक्ट्रॉन रेखांकित)।

संयोजकता इलेक्ट्रॉनों का ग्राफिक सूत्र:

एक परमाणु में प्रत्येक इलेक्ट्रॉन की स्थिति चार क्वांटम संख्याओं की विशेषता होती है। इलेक्ट्रॉनिक सूत्र प्रमुख क्वांटम संख्या और कक्षीय क्वांटम संख्या के मान देता है। तो, एक चिह्नित इलेक्ट्रॉन के लिए, राज्य 3p का मतलब है कि n = 3 और मैं= 1 (पी)। ग्राफिक सूत्र दो और क्वांटम संख्याओं का मान देता है - चुंबकीय और स्पिन। चिह्नित इलेक्ट्रॉन के लिए m = -1 और s = 1/2।

उदाहरण 2. स्कैंडियम परमाणु के वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को चार क्वांटम संख्याओं द्वारा चिह्नित करें।

फेसला. स्कैंडियम चौथी अवधि में है, अर्थात। अंतिम क्वांटम परत चौथा है, तीसरे समूह में, अर्थात। तीन संयोजकता इलेक्ट्रॉन।

संयोजकता इलेक्ट्रॉनों का इलेक्ट्रॉनिक सूत्र है: 4s 2 3d 1 ।

ग्राफिक सूत्र:

यदि समान कणों में समान क्वांटम संख्याएँ होती हैं, तो उनका तरंग कार्य कण क्रमपरिवर्तन के संबंध में सममित होता है। यह इस प्रकार है कि एक प्रणाली में शामिल दो समान फ़र्मियन एक ही अवस्था में नहीं हो सकते, क्योंकि fermions के लिए, वेव फंक्शन एंटीसिमेट्रिक होना चाहिए। प्रायोगिक डेटा को सारांशित करते हुए, वी. पाउली ने गठन किया सिद्धांत अपवाद , जिससे फर्मियन सिस्टम प्रकृति में पाए जाते हैं केवल राज्यों में,एंटीसिमेट्रिक वेव फ़ंक्शंस द्वारा वर्णित(पॉली सिद्धांत का क्वांटम-यांत्रिक सूत्रीकरण)।

इस स्थिति से पाउली सिद्धांत का एक सरल सूत्रीकरण होता है, जिसे उनके द्वारा क्वांटम सिद्धांत (1925) में क्वांटम यांत्रिकी के निर्माण से पहले ही पेश किया गया था: समान फर्मियन की एक प्रणाली में उनमें से कोई भी दो एक साथ नहीं हो सकते हैं एक ही अवस्था में हो . ध्यान दें कि एक ही राज्य में समरूप बोसॉन की संख्या सीमित नहीं है।

याद रखें कि एक परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन की स्थिति विशिष्ट रूप से सेट द्वारा निर्धारित की जाती है चार क्वांटम संख्या :

मुख्य एन ;

कक्षा का मैं , आमतौर पर ये राज्य 1 . को दर्शाते हैं एस, 2डी, 3एफ;

चुंबकीय ();

· चुंबकीय स्पिन ()।

एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों का वितरण पाउली सिद्धांत के अनुसार होता है, जिसे एक परमाणु के लिए सरलतम रूप में तैयार किया जा सकता है: एक ही परमाणु में चार क्वांटम संख्याओं के एक ही सेट के साथ एक से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते हैं: एन, मैं, , :

जेड (एन, मैं, , ) = 0 या 1,

कहाँ पे जेड (एन, मैं, , ) एक क्वांटम अवस्था में इलेक्ट्रॉनों की संख्या है, जिसे चार क्वांटम संख्याओं के एक सेट द्वारा वर्णित किया गया है: एन, मैं, , . इस प्रकार, पाउली सिद्धांत कहता है, वह दो इलेक्ट्रॉन ,एक ही परमाणु में बंधा हुआ मान भिन्न होता है ,कम से कम ,एक क्वांटम संख्या .

तीन क्वांटम संख्याओं के एक सेट द्वारा वर्णित राज्यों में इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या एन, मैंऔर एम, और केवल इलेक्ट्रॉन स्पिन के उन्मुखीकरण में अंतर बराबर है:

,

(8.2.1)

क्योंकि स्पिन क्वांटम संख्या केवल दो मान 1/2 और -1/2 ले सकती है।

दो क्वांटम संख्याओं द्वारा निर्धारित राज्यों में इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या एनऔर मैं:

.

(8.2.2)

इस स्थिति में, इलेक्ट्रॉन के कक्षीय कोणीय संवेग का सदिश अंतरिक्ष में ले जा सकता है (2 मैं+ 1) विभिन्न अभिविन्यास (चित्र। 8.1)।

राज्यों में इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या प्रमुख क्वांटम संख्या के मूल्य से निर्धारित होती है एन, बराबर:

.

(8.2.3)

बहु-इलेक्ट्रॉन परमाणु में इलेक्ट्रॉनों का समुच्चय,एक ही प्रमुख क्वांटम संख्या n,बुलाया इलेक्ट्रॉन कवचया परत .

प्रत्येक कोश में इलेक्ट्रॉनों का वितरण होता है उपकोश इसके अनुरूप मैं.

अंतरिक्ष का क्षेत्र,जिसमें एक इलेक्ट्रॉन मिलने की उच्च संभावना है, बुलाया उपकोश या कक्षा का . मुख्य प्रकार के ऑर्बिटल्स का दृश्य अंजीर में दिखाया गया है। 8.1.

चूंकि कक्षीय क्वांटम संख्या 0 से मान लेती है, इसलिए उपकोशों की संख्या क्रमिक संख्या के बराबर होती है एनगोले एक उपकोश में इलेक्ट्रॉनों की संख्या चुंबकीय और चुंबकीय स्पिन क्वांटम संख्याओं द्वारा निर्धारित की जाती है: किसी दिए गए उपकोश में इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या मैंबराबर 2(2 .) मैं+ 1)। कोशों के पदनाम, साथ ही कोशों और उपकोशों पर इलेक्ट्रॉनों का वितरण तालिका में दिया गया है। एक।

तालिका नंबर एक

मुख्य क्वांटम संख्या एन

खोल प्रतीक

कोश में इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या

कक्षीय क्वांटम संख्या मैं

सबस्क्रिप्शन कैरेक्टर

अधिकतम संख्या में इलेक्ट्रॉन उपकोश