Aniq va tabiiy fanlar metodikasi kafedrasi

7-rasm. Elektronning uz yadrosi atrofidagi xarakat
formasi: a-sferik, b-elleptik

Demak, Zommerfeld fikricha elektronning yadro atrofida aylanishi uch kvant son bilan xarakterlanishi kerak; n-asosiy yoki bosh kvant soni, l-yonaki kvant soni, m-magnit kvant son.


Atomlarning elektron formulalari

Atomdagi elektronlarning taqsimlanishi elektron formula tarzida ko’rsatiladi. Elektron formulani yozish uchun elementlarning davriy sistemadagi tartib nomerini va qaysi davrda joylashganini bilish kerak. Chunki elementning tartib nomeri elektronlar sonini, davr nomeri esa element atomi elektronlarning nechta energetik pog’onalar bo’ylab harakat qilayotganini ko’rsatadi. Elektron formulalarda s, p, d, f harflar bilan elektronlarni energetik pog’onachalari, harflar oldidagi sonlar bilan elektronni qaysi energetik darajada joylashganligi va harfning yuqori ung qismidagi sonlar esa shu pog’onachadagi elektronlar sonini ko’rsatadi. Masalan, 6r3 oltinchi energetik darajaning P pog’onachasida 3 ta elektron joylashganligini ko’rsatadi. Buni alyuminiy va kadmiy elementlariga tadbik etib ularning elektron formulalarini yozamiz.

13 Al 1S²2S²2P⁶3S²3P¹
48 Cd 1S²2S²2P⁶3S²3P⁶4S²3d¹⁰4P⁶4d¹⁰5S²


Elektronlarning kvant sonlari

Elektronning holatini asosan uning energiyasi xarakterlaydi. Elektron energiyasi, nur oqimi zarrachalarining energiyasi kabi, faqat diskret, ya'ni kvantlangan qiymatlarga ega bo’ladi. Elektronning atomda bo’lishi to’lqin funksiyasi kvadrati (2) bilan ifodalanganligi uchun, bu funksiyaning qiymati o’z navbatida uch kattalikka (n, l, m) bog’lik. Bundan tashqari elektron ya'na bitta qo’shimcha erkinlik darajasiga, ya'ni spin-kvant soniga ega. Demak, atomda elektron xolatini to’lik ifodalash uchun to’rtta parametr kerak ekan. Bu parametrlar kvant sonlari deyiladi. Kvant sonlari ham, elektron energiyasi kabi istalgan qiymat qabul qilmasdan, faqat ma'lum qiymatlarga ega bo’ladi.

1. Bosh kvant son - n-elektronning umumiy energiya zapasini yoki uning energetik darajasini ifodalaydi. Bosh kvant son 1 dan + gacha bo’lgan barcha butun sonlar qiymatiga ega bo’lishi mumkin. Agar elektron yadro maydonida bo’lsa, bosh kvant soni birdan yettigacha bo’lgan qiymatni qabul qiladi. Energetik daraja sonlar bilan yoki bosh kvant soniga to’g’ri keladigan harflar bilan belgilanadi.

Бош квант сони	1	2	3	4	5	6	7
Даража ишораси	К	L	M	N	O	P	Q

2. Orbital (yonaki) kvant son - l-elektronning pog’onachadagi energetik xolatini, elektron bulut shaklini xarakterlaydi. U elektronning qanday orbita bo’ylab harakat qilayotganligini ko’rsatadi.

Kvant qavatlarda qavatchalarning soni bosh kvant soninig nomeriga teng. Orbital kvant soni noldan n-1 gacha bo’lgan barcha butun sonlar qiymatiga ega bo’ladi. Masalan, bosh kvant soni n+4 bo’lsa, lq0.1.2.3 qiymatga ega bo’uladi. Demak, to’rtinchi kvant qavatda to’rtta qavatcha bo’ladi. Bu qavatchalar s,p,d,f harflari bilan belgilanadi.
l ning son qiymati 0,1,2,3,4,5....
harf belgisi s,p,d,f,g,h,...
Qavatchadagi elektronlar s,p,d,f elektronlar deyiladi.
Orbital kvant soni l=0.1.2.3. ya'ni tegishlicha s,p,d,f bo’lganda davriy sistemadagi barcha elementlarning elektron formulasini yozish mumkin.
Birinchi energetik pog’onada bitta pog’onacha (n=1,l=0)
Ikkinchi energetik pog’onada ikkita pog’onacha (n=2,l=0.1)
Uchinchi energetik pog’onada uchta pog’onacha (n=3,l=0.1.2)
To’rtinchi energetik pog’onada ikkita pog’onacha (n=4,l=0.1.2.3)

Har qaysi energetik pog’onadagi elektronlar soni 2n2 bilan pog’onachadagi elektronlarning maksimal qiymati esa (2L+1)*2 bilan aniqlanadi. U vaqtda elektronlarning maksimal qiymatlari: s=2: p=6: d=10: f=14 ga teng.

3. Magnit kvant son - m-elektronlarning magnit momentini xarakterlaydi va eelektron bulutning magnit maydoniga nisbatan yo’nalishini ko’rsatadi. Magnit kvant soni butun sonlarni musbat va manfiy qiymatlarini hamda nolni, ya'ni orbital kvant sonining ham musbat ham manfiy qiymatlarini qabul qiladi. Masalan,
L=0 m=0 bitta qiymat
L=1 m=+1, 0,-1 uchta qiymat
L=2 m=+2,+1, 0,-1,-2 beshta qiymat
L=3 m=3,+2,+1, 0, -1,-2,-3 yettita qiymat

Magnit kvant sonining qiymati, bu ayni elektron pog’onachaga to’g’ri keladigan energetik xolatlar soni bo’lib u (2l+1) qiymatga ega. Demak, s-pog’onachadagi bitta, r-pog’onachadagi uchta, d pog’onachada 5 ta, f-pog’onachada 7 ta energetik xolat bo’ladi. Energetik xolatni energetik yacheyka bilan, elektronlarni yacheykadagi strelkalar () bilan ifodalash qabul qilingan. Energetik yacheyka sxematik to’g’ri turtburchak  orqali ko’rsatiladi

4. Spin kvant son - s-elektroning ichki qavatini xarakterlaydi. Spin kvant son elektron o’z o’qi atrofida aylanishidagi magnit momenti bilan bog’lik, u ikki qiymatga, elektronni yadro atrofida magnit maydonga paralel yoki antiparallel harakatiga qarab +1/2 va -1/2 qiymatga ega bo’ladi. Demak, eng ko’pi bilan 14 qiymatga ega bo’lishi mumkin.
Ikki elektroni uchta kvant soni (n, l, m) bir xil, lekin qarama-qarshi () spinli bo’lsa juftlashmagan, agar tuyingan spinli bo’lsa () juftlashmagan elektronlar deyiladi.