Номер 9, страница 22 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 1. Строение атома. Периодический закон и периодическая система элементов L. И. Менделеева. Параграф 3. Состояние электронов в атоме - номер 9, страница 22.

Условие.

9. Назовите геометрические формы орбиталей:

а) если $l = 2$;

б) если $l = 1$;

в) если $n = 1$.

Решение.

Решение 2.

Геометрическая форма атомной орбитали определяется значением орбитального (азимутального) квантового числа $\text{l}$. Это число характеризует форму электронного облака.

а) если l = 2;

Орбитальное квантовое число $l=2$ соответствует d-орбиталям. Существует пять d-орбиталей с различными пространственными ориентациями. Четыре из них ($d_{xy}$, $d_{xz}$, $d_{yz}$, $d_{x^2-y^2}$) имеют форму, похожую на четырехлепестковый клевер (или двойную гантель). Пятая орбиталь, $d_{z^2}$, имеет форму гантели, вытянутой вдоль оси z, с тороидальным (похожим на кольцо) поясом в плоскости xy. Таким образом, d-орбитали обладают сложными пространственными формами.

Ответ: Если $l=2$, это d-орбитали, которые имеют сложные формы: четыре из них — в виде четырехлепесткового клевера (двойной гантели), а одна — в виде гантели с тором (кольцом).

б) если l = 1;

Орбитальное квантовое число $l=1$ соответствует p-орбиталям. Существует три p-орбитали, ориентированные в пространстве вдоль осей координат x, y и z ($p_x$, $p_y$, $p_z$). Каждая p-орбиталь имеет форму правильной объемной восьмерки, или гантели, состоящей из двух симметричных частей (лепестков), разделенных узловой плоскостью, проходящей через ядро.

Ответ: Если $l=1$, это p-орбитали, имеющие форму гантели (объемной восьмерки).

в) если n = 1.

Главное квантовое число $\text{n}$ определяет энергетический уровень. Для первого энергетического уровня ($n=1$), орбитальное квантовое число $\text{l}$ может принимать только одно значение: $l = n-1 = 1-1 = 0$. Значение $l=0$ соответствует s-орбитали. Все s-орбитали, независимо от значения $\text{n}$, имеют сферическую (шарообразную) форму. Таким образом, на первом энергетическом уровне ($n=1$) существует только одна 1s-орбиталь сферической формы.

Ответ: Если $n=1$, то существует только s-орбиталь ($l=0$), которая имеет сферическую (шарообразную) форму.