Biofyzika

1.5 Struktura elektronového obalu těžších atomů

Elektronová struktura atomu s více elektrony je určena dvěma základními pravidly:

1. Systém částic je stabilní, jestliže jeho celková energie je minimální.
2. V každém jednotlivém kvantovém stavu může v atomu existovat jen jeden elektron.

Podobně jako v atomu vodíku je stav elektronu v atomovém obalu těžších prvků popsán dříve popsanými kvantovými čísly. Všechny elektrony se stejným hlavním kvantovým číslem se vyskytují zhruba ve stejné vzdálenosti od jádra a tudíž interagují v podstatě se stejným elektrickým polem a mají podobné energie. Říkáme, že obsazují stejnou slupku označenou písmenem K, L, M.

Kromě Pauliho vylučovacího principu se při obsazování elektronových slupek uplatňuje tzv. Hundovo pravidlo. To určuje, že elektrony v atomu obecně zůstávají nespárované, tj. mají rovnoběžné spiny. Důvodem je vzájemné odpuzování elektronů v atomu. Elektrony s paralelními spiny jsou tudíž v prostoru více navzájem odděleny, než kdyby byly spárované a toto uspořádání, které má nižší energii, je proto stabilnější. Např. v atomu železa má pět ze šesti elektronů podslupky d rovnoběžné spiny (tzv. nepárové elektrony), takže atom železa má velký výsledný magnetický moment, který způsobuje jeho feromagnetické vlastnosti.
 
 
Předchozí
Následující
Operace
Prohlédnout vše