MyTetra Share
Делитесь знаниями!
О, смотри-ка какое хорошее место. Дайте два!
Почему энергетические уровни обозначаются s, p, d, f
26.03.2013
11:32
Автор: Сергей Степанов (Xintrea)
Текстовые метки: химия, оболочки, электронная оболочка, энергетические уровни, название, обозначение, спектр
Раздел: Точные науки - Химия - Разные сведения из химии

Почему электронные оболочки называются буквами s, p, d, f, g, h, i ? Что обозначают эти символы? Почему не a, b, c? Долго я не мог найти ответа на этот вопрос. А дело оказалось вот в чем.


Исторически первые четыре обозначения произошли от спектроскопических терминов, которые использовались в 1890-е годы при описании спектров щелочных металлов:


0 - s (sharp) - резкий,

1 - p (principal) - главный;

2 - d (diffuse) - диффузный;

3 - f (fundamental) - фундаментальный.


Как видно из этого ряда, известное заблуждение о том, что эти буквы являются сокращениями слов, описывающих форму орбитали, неверно. Описывается не форма орбитали (откуда бы ее узнали химики 1890 года), а вид линий на спектральной картине вещества.


Следующие энергетические уровни обозначаются g, h, i. Выяснить причину именно таких обозначений не удалось. Высказывались предположения, что такое обозначение было сделано по латинскому алфавиту после буквы f. И если бы существовал еще один уровень, он назывался бы j.



Как выглядят спектральные картины


Эмиссионный спектр водорода H, он же атомный спектр испускания водорода:



Спектр водорода в контрастном варианте:



Атомный спектр испускания водорода представляет собой совокупность лини среди которых можно различить три группы линий, или серии:



На следующем рисунке условно показано соответствие между элекронными переходами и спектральными линиями атомарного водорода:




Теперь ясен ответ на вопрос, почему у водорода так много спектральных линий, а не одна (ведь электрон у атома водорода один). Потому что для этого одного электрона в атоме водороде много свободных энергетических состояний, в которых он может находиться. Все эти возможные состояния у массы атомов исследуемого вещества и видны на спектральных линиях.


Для сравнения спектры других веществ. Эмиссионный спектр гелия (He):



Эмиссионный спектр натрия (Na):



А вот как эти спектры рисуют в учебных материалах:



В такой картинке достаточно сложно понять, как выглядят спектры по-настоящему, не видна толщина спектральных линий, то есть не понятна физика процесса. Не удивительно, что с такими картинками химия становится для учащихся неизучаемой наукой.


Так же в этом разделе:
 
MyTetra Share v.0.43
Яндекс индекс цитирования