Квантово-механические представления о строении электронной оболочки атома углерода

Согласно принципам квантовой механики, состояние электрона в атоме характеризуется четырьмя так называемыми квантовыми числами: п, l, т и s, где п — главное квантовое число, в основном определяющее энергию электрона; l — орбитальное (побочное) квантовое число, характеризующее момент количества движения электрона; т — магнитное квантовое число, характеризующее проекцию момента количества движения электрона на некоторое выделенное направление, а именно — направление внешнего магнитного поля; s — спиновое квантовое число, характеризующее некоторый дополнительный момент количества движения электрона, присущий самому электрону. На квантовые числа l, т и s накладываются следующие ограничения: l не может быть больше, чем главное квантовое число минус единица; т может принимать 2l +1 различных значений

от —l до +l; s может принимать только два значения:

и

Кроме того, строение электронной оболочки многоэлек-

тронного атома таково, что всегда выполняется принцип Паули, согласно которому в атоме не может быть двух электронов, у которых все четыре квантовых числа одинаковы; иными словами, в атоме не может быть двух электронов, совершенно одинаковых по всем параметрам.

Число возможных различных значений l и т (не говоря о s, которое может всегда иметь только два значения) при заданном п видно из таблицы:

Из приведенной таблицы видно, что в атоме могут быть лишь два электрона с п=1, восемь с п=2, восемнадцать с п=3 и вообще 2п2 электронов с данным главным квантовым числом n.