Лекция 18. Периодическая система элементов Менделеева.

18.1 Принцип Паули.

18.2 Периодическая система элементов Менделеева.

Принцип Паули.

На первый взгляд представляется, что в атоме все электроны должны заполнить уровень с наименьшей возможной энергией. Опыт же показывает, что это не так.

Действительно, в соответствии с принципом Паули, в атоме не может быть электронов с одинаковыми значениями всех четырёх квантовых чисел.
Каждому значению главного квантового числа п соответствует 2 п ² состояний, отличающихся друг от друга значениями квантовых чисел l, m и m_S.

Совокупность электронов атома с одинаковыми значения квантового числа п образует так называемую оболочку. В соответствии с номером п

Значение п	1	2	3	4	5
Оболочка	К	L	M	N	O
Число возможных состояний	2	8	18	32	50

Таблица 18. 1

Оболочки подразделяются на подоболочки, отличающиеся квантовым числом l. Число состояний в подоболочке равно 2(2 l + 1).
Различные состояния в подоболочке отличаются значениями квантовых чисел т и m_S.

 

Оболочка

K

L

M

Значение n

Подоболочка (n,l)

1s

2s

2p

3s

3p

3d

ml ms

↑↓

↑↓

+1 ↑↓

↑↓

-1 ↑↓

↑↓

+1 ↑↓

↑↓

-1 ↑↓

+2 ↑↓

+1 ↑↓

↑↓

-1 ↑↓

-2 ↑↓

Число электронов в подоболочке

Число электронов в оболочке

Таблица 18. 2

 

Понимание периодической системы элементов основано на идее об оболочечной структуре электронного облака атома.

Каждый следующий атом получается из предыдущего добавлением заряда ядра на единицу (е) и добавлением одного электрона, который помещают в разрешённое принципом Паули состояние с наименьшей энергией.

Периодическая система элементов Менделеева.

В 1869 году Д.И.Менделеев сформулировал фундаментальный закон природы - закон периодичности. "Свойства простых тел, также формы и свойства соединений элементов, находятся в периодической зависимости от величины атомных вевов элементов"

На основании этого закона и была построена периодическая система химических элементов. (рис 18.1)

Рис. 18. 1

 

Лекция 19. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада.

19.1 Опыт Резерфорда

19.2 Опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц.

19.3 Состав радиоактивного излучения

19.4 Типы радиоактивных распадов.

19.5 Закон радиоактивного распада.

В 1896 г. французский физик А. Беккерель, изучая явление люминесценции солей урана, установил, что уран испускает лучи неизвестного типа.
Таким образом, А.Беккерель обнаружил явление радиоактивности, т.е. способность некоторых химических элементов самопроизвольно испускать радиоактивные лучи.
1897-98 г.физик Мария Склодовская-Кюри обнаружила аналогичное излучение у тория и, исследуя урановые руды, открыла новые радиоактивные химические элементы: полоний, радий.
Позднее было установлено, что все химические элементы, начиная с порядкового номера 83, являются радиоактивными.
1899г. - Английский физик Э. Резерфорд в результате проведенных опытов открыл
неоднородность радиоактивного излучения.

Опыт Резерфорда.

Рисунок 19. 1

В магнитном поле поток радиоактивного излучения распадается на 3 составляющих: альфа- лучи, бета-лучи и гамма-лучи.

Рисунок 19. 2

Явление радиоактивности свидетельствовало о сложном строении атома.