Kvantová   čísla
•nabývají celočíselných hodnot
•
•každá kombinace definuje jediný AO:
•                        y (AO) = yn,l,ml (r,q,j)
•
•hlavní kvantové číslo   n = 1, 2, 3, 4 ... Vlnová funkce yn,l,m  je vlastní funkcí řešené
Schrödingerovy  rovnice pouze pro tyto hodnoty n. Je rozhodující pro energii AO.
1)
•vedlejší kvantové číslo  l = 0,1,2.... n – 1. Určuje tvar a směrové vlastnosti AO (u  složitějších
atomů ovlivňují i energii AO).
•
•magnetické kvantové číslo ml  =  -l, -l + 1... 0, +1....+l - 1, ...+l. Určuje orientaci AO k
souřadnému systému.
•
•spinové kvantové číslo ms  (parametr spinové funkce)
•            ms = + 1/2 ()           ms = - 1/2 (¯)
•

Elektronové slupky a podslupky (energiové hladiny a podhladiny)
- jsou určeny kvantovými čísly. U velkých atomů se slupky mohou překrývat.
Elektrony se stejným n leží ve stejné elektronové slupce.
Elektrony se stejným n i l leží ve stejné elektronové podslupce.
Elektrony, které mají stejné n, l i m leží ve stejném orbitalu.
Degenerované orbitaly jsou orbitaly, které jsou popsány stejným hlavním kvantovým číslem a stejným
vedlejším kvantovým číslem. Navzájem se tedy liší pouze magnetickým kvantovým číslem. Počet
orbitalů v každé slupce je 2l + 1: 1s orbital, 3 p orbitaly, 5 d orbitalů a 7 f orbitalů.
Protože existují pouze dvě hodnoty spinu elektronu, mohou být v každém orbitalu pouze dva
elektrony.
Podslupka tedy může obsahovat maximálně 4l + 2 elektrony a slupka maximálně 2n2 elektronů.
Elektronová konfigurace = vrstva (n) + podslupka (l) + počet elektronù

Obsazení jednotlivých orbitalů se řídí pravidly:
Princip minima energie
atom nepodléhající vnějšímu působení přechází samovolnými procesy do stavu s nejnižší možnou
energií.
Výstavbový princip
orbitaly s energií nižší se zaplňují dříve než orbitaly s energií vyšší, energie orbitalů se
zvyšuje s rostoucí hodnotou součtu hlavního a vedlejšího kvantového čísla.
Pauliho princip výlučnosti
Dva elektrony se nemohou nacházet ve stejném stavu, jejich stavy se musí lišit alespoň v jednom
kvantovém čísle. V elektronovém obalu nemohou být žádné dva elektrony se všemi čtyřmi kvantovými
čísly stejnými, v jednom orbitalu mohou být maximálně dva elektrony s opačným spinem.
Hundovo pravidlo maximální multiplicity
V degenerovaných orbitalech vznikají elektronové páry teprve po obsazení každého orbitalu jedním
elektronem, nespárované elektrony mají stejný spin.
Součet magnetických spinových čísel  všech elektronů v podslupce, resp. tzv. multiplicita, musí být
maximální.

je stav s vyšší energií. Jestliže atom pohltí určité množství energie z okolí (ohřev, excitace UV
zářením, …), může dojít k přeskoku jednoho nebo více elektronů do energeticky bohatších orbitalů.
Elektrony se přesunou dále od jádra atomu a  celý atom tak bude snáze reagovat, než kdyby byl ve
svém základním stavu. U jednoho atomu může existovat více excitovaných stavů. Nejdůležitější pro
vlastnosti prvků jsou valenční excitované stavy (X*) - mají vliv na vytváření chemických vazeb
(v základním stavu je uhlík dvojvazný a v excitovaném stavu čtyřvazný).
Valenční excitovaný stav = stav, kdy prvek ze základního stavu excituje valenční elektron (popř.
elektrony) do prázdných orbitalů valenční vrstvy v souladu s Hundovým pravidlem. Některé prvky se
excitovat nemůžou, u některých atomů existuje více valenčních excitovaných stavů.
http://fyzika.jreichl.com/data/Mikro_3atomovka_soubory/chemie/image051.jpg
Excitovaný stav

subshell, (n+l) rule Madelungovo – Klechkowskiho pravidlo (n+l)
1. Electrons are assigned to orbitals in order of increasing value of (n+ℓ).
2. For subshells with the same value of (n+ℓ), electrons are assigned first to the sub shell with
lower n.
1. Electrons are assigned to orbitals in order of increasing value of (n+ℓ).
2. For subshells with the same value of (n+ℓ), electrons are assigned first to the sub shell with
lower n.
1. Electrons are assigned to orbitals in order of increasing value of (n+ℓ).
2. For subshells with the same value of (n+ℓ), electrons are assigned first to the sub shell with
lower n.
1. přednostně se obsadí orbital, u něhož je součet n + l menší
2. z orbitalů se stejným součtem n + l, se jako první zaplní ten, jehož hlavní kvantové číslo n je
menší.
Orbitaly se zaplňují v následujícím pořadí: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d,
6p, 7s, 5f, 6d, 7p

Wiswesserovo pravidlo
  = určení energetické sekvence atomových podslupek (n, ℓ ) podle rovnice
Orbitaly se zaplňují v následujícím pořadí:
        1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p...

orbital
n
ℓ
M  ( n , ℓ )
W ( n , ℓ )
1s
1
0
1
1
 2s
2
0
2
2
 2p
2
1
3
2.5
 3s
3
0
3
3
 3p
3
1
4
3.5
 4s
4
0
4
4
 3d
3
2
5
4.33
 4p
4
1
5
4.5
 5s
5
0
5
5
 4d
4
2
6
5.33
 5p
5
1
6
5.5
 6s
6
0
6
6
 4f
4
3
7
6.25
 5d
5
2
7
6.33
 6p
6
1
7
6.5
 7s
7
0
7
7
 5f
5
3
8
7.25
 6d
6
2
8
7.33
 7p
7
1
8
7.5

Zaplňování atomových orbitalů



Diagram
1s > 2s > 2p > 3s > 3p > 4s > 3d > 4p > 5s > 4d > 5p > 6s > 4f > 5d > 6p > 7s > 5f > 6d > 7p


Výsledek obrázku pro periodic table electron configurations
Teorie


Zobrazit zdrojový obrázek



1s > 2s > 2p > 3s > 3p > 4s > 3d > 4p > 5s > 4d > 5p > 6s > 4f > 5d > 6p > 7s > 5f > 6d > 7p



Výsledek obrázku pro aufbau principle Výsledek obrázku pro aufbau principle exceptions list



https://image.slidesharecdn.com/ionizationenergy2014-140217024906-phpapp01/95/ib-chemistry-on-ioniz
ation-energy-and-electron-configuration-3-638.jpg?cb=1392605436


Výsledek obrázku pro periodic table electron configurations
Skutečnost


     Pomocí Hundova pravidla lze zobrazit také elektronové konfigurace iontů - jak kladně nabitých
iontů (kationty), tak záporně nabitých iontů (anionty).
     1.    kationt vzniká tak, že z elektroneutrálního atomu je odtržen jeden nebo více elektronů;
v atomovém obalu má tedy kationt příslušného prvku o daný počet elektronů méně, než má
elektroneutrální atom.
      2.    aniont vzniká tak, že elektroneutrální atom přijme jeden nebo více elektronů;
v atomovém obalu má tedy aniont příslušného prvku o daný počet elektronů více, než má
elektroneutrální atom.
Ionty nepřechodných prvků nabývají konfigurace nejbližšího vzácného plynu.
U přechodných kovů se při ionizaci odštěpují elektrony z ns orbitalů dříve než z (n-1)d orbitalů.
Ionizace

Zobrazit zdrojový obrázek



Výsledek obrázku pro fe 2+ electron configuration Zobrazit zdrojový obrázek