Правило Клечковского - Формулировка правила Клечковского

Химия - Правило Клечковского - Формулировка правила Клечковского

01 марта 2011

Оглавление:
1. Правило Клечковского
2. Формулировка правила Клечковского
3. Исключения из правила Клечковского

Эта энергетическая последовательность легко может быть описана при помощи эмпирического правила суммы двух первых квантовых чисел, разработанного в 1951-м году В. М. Клечковским и иногда называемого правилом. Это правило основано на зависимости орбитальной энергии от квантовых чисел n и l и описывает энергетическую последовательность атомных орбиталей как функцию суммы $~n+l$ . Суть его очень проста:

орбитальная энергия последовательно повышается по мере увеличения суммы $~n+l$ , причём при одном и том же значении этой суммы относительно меньшей энергией обладает атомная орбиталь с меньшим значением главного квантового числа $~n$ . Например, при $~n+l=6$ орбитальные энергии подчиняются последовательности $~4d<5p<6s$ , так как здесь для $~d$ -орбитали главное квантовое число наименьшее $~n=4$ , для $~s$ -орбитали $~n=6$ ; наибольшее $~n=6$ , $~p$ -орбиталь занимает промежуточное положение $~n=5$ .

Или же:

При заполнении орбитальных оболочек атома более предпочтительны, и, значит, заполняются раньше те состояния, для которых сумма главного квантового числа $~n$ и побочного квантового числа $~l$ , т.е. $~n+l$ , имеет меньшее значение.

Правило в целом хорошо иллюстрирует таблица 1, где по мере постепенного возрастания суммы приведена энергетическая последовательность атомных орбиталей. В этой таблице не указаны нереальные варианты, для которых не выполняется обязательное требование n>l, в частности не указаны комбинации для=6:

n	1	2	3
l	5	4	3

Таблица 1. Энергетическая последовательность орбиталей в изолированных атомах
	n	l	Атомные орбитали
1	1	0	1s	Первый период
2	2	0	2s	Второй период
3	2	1	2p	Второй период
3	3	0	3s	Третий период
4	3	1	3p	Третий период
4	4	0	4s	Четвёртый период
5	3	2	3d
	4	1	4p
	5	0	5s	Пятый период
6	4	2	4d
	5	1	5p
	6	0	6s	Шестой период
7	4	3	4f
	5	2	5d
	6	1	6p
	7	0	7s	Седьмой период
8	5	3	5f
	6	2	6d
	7	1	7p
	8	0	8s	Начало восьмого периода

Приведённую в таблице очерёдность заполнения электронами атомных орбиталей удобно представить в виде схемы:

<<< Математическая химия

Химики
Бытовая химия
Химические вещества
Химические законы и уравнения
История химии
Лабораторная техника

Химическое машиностроение
Награды в области химических наук
Химическая номенклатура
Химическое образование
Химические общества
Химическая промышленность

Разделы химии
Химические реакции
Химические свойства
Химическая связь
Химические системы
Химические теории