O'zbekiston respublikasi

Atomlarda elektron bulutlarning strukturasi.
Energiyaning minimumga intilish (afzallik) prinsipi.

Energetik pogonachalari yacheykalarining elektronlar bilan tulishi ideal tartibda, ya'ni yadroga yakin orbital oldin, yadrodan uzokdagi orbital keyin tulganday bulib kurinadi. Masalan:

1s 2s 2p 3s3p3d 4s4p4d4f va xokazo.
Lekin, amalda, spektroskopik analiz, ximiyaviy va rentgenoskopik ma'lumotlarga kura boshkacha tartibda joylashishi aniklangan, ya'ni elektronlar minimal energiya zapasiga ega bulishga, yadro bilan maksimal boglanishda bulishga intiladi, buni energiyaning minimumga intilish (afzallik) prinsipi deyiladi. Bu prinsipga kura agar pastki pogonadagi (yadroga yakin) energiyasi kichik bulgan energetik yacheyka bush bulsa, energiya zapasi kichik bulgan elektronga yukori energetik pogonada urin yuk, ya'ni ular yacheykalarda kuyidagi tartibda tulib boradi:

11-rasm. Energetik pogonalarda atom orbitallar energiyasi

Bu pogonachalar gruppalari D.I.Mendeleyevning elementlar davriy sistemasiga tugri keladigan davr ichidagi orbitallarni elektron bilan tulishish tartibini ifodalaydi. Pastidagi sonlar (2, 8, 18, 32) esa shu davrdagi element atomi orbitallarini tulishidagi elektronlar sonining yigindisidir.

Yukoridagi formuladan va kuyidagi rasmdan kurinib turibdiki, 3r pogonachadan keyin orbitallarda elektronlarning tartibsiz joylashishi kuzatiladi, ya'ni 3r pogonachadan keyin 3d-orbital tulmasdan 4s-orbital tuladi. Buning sababi shundaki, argonning elektron konfigurasiyasiga ega bulgan 4s- va 3d- elektronlarni atom yadrosida bir xilda ekranlashmaganligidir.
4s-orbital atom yadroga utuvchi, shuning uchun u ichki elektronlar bilan kam utuvchan 3d-orbitalga karaganda kam darajada ekranlashgan buladi.
4s-elektronlarni kam ekranlanishi ularning yadro bilan mustaxkam boglanishda bulishini, 3d-elektronlarning ekranlanishining kuchayishi, ularning stabilligini kamaytiradi. Natijada 4s-elektronlar 3d pogonachadagi elektronlarga nisbatan kam energiya zapasiga (energetik kulay sharoitga) ega buladi. Birok ular energetik pogonada bir-biridan kam fark kiladi. Elekron energiyasi kam fark kiladigan pogonachalar orbitallarini konkurent pogonachalar deyiladi (yukoridagi formulada kavs ichida berilgan).
Xar bir pogona orbitallari bosh va orbital kvant sonlari yigindisining (nQ1) ortib borishi tartibida tulib boradi. (V.M.Klechkovskiy koidasi). Agar bosh va orbital kvant sonlar yigindisi bir xil bulgan turli pogonachalar bulsa, oldin bosh kvant soni kichik bulgan pogonacha, keyin orbital kvant soni katta bulgan pogonacha tuladi.
Yukorida aytib utilganidek, D.I.Mendeleyev davriy sistemasining xar bir davr elementlarining tashki kavati ns2 yoki ns2np6 elektronlar bilan tuladi. Kup elektronli atomlarning elektron kavatlari Klechkovskiy koidasiga muvofik ravishda tulib boradi. Demak, ayrim pogonadagi elektronlarning maksimal soni kuyidagi ifoda bilan aniklanadi:
Nmak = 2Nn = 2n2
bu yerda: Nmak -pogonadagi mumkin bulgan elektronlarni maksimal soni,
Nn-orbitalning umumiy soni, n-bosh kvant soni.

Shunday kilib, birinchi kvant pogona K -kavatda (nq1) 2 ta, L-kavatda (nq2) 8 ta, M-kavatda (nq3) 18 ta va N-kavatda (nq4) 32 ta elektron buladi.