21. Правило Хунда.
Правило Хунда определяет порядок заполнения орбиталей определённого подслоя и формулируется следующим образом: модуль суммарного значения спинового квантового числа электронов данного подслоя должен быть максимальным. Сформулировано Фридрихом Хундом в 1925 году. Это означает, что в каждой из орбиталей подслоя заполняется сначала один электрон, а только после исчерпания незаполненных орбиталей на эту орбиталь добавляется второй электрон. При этом на одной орбитали находятся два электрона с полуцелыми спинами противоположного знака, которые спариваются (образуют двухэлектронное облако) и, в результате, суммарный спин орбитали становится равным нулю. Разберём это правило на примере заполнения орбиталей p-подуровня p-элементов второго периода (то есть от бора до неона (в приведённой ниже схеме горизонтальными чёрточками обозначены орбитали, вертикальными стрелками — электроны, причём направление стрелки обозначает ориентацию спина):
Как видно, сначала появляется один электрон на 2px-орбитали, затем один электрон на 2py-орбитали, после этого один электрон на 2pz-орбитали, затем появляются парные электроны на 2px-, 2py- и 2pz-орбиталях.
22. Попытки классификации химических элементов по их свойствам.
В 60-х гг XIX века было известно 63 химических элемента. В их число входили такие известные издавна элементы, как Аурум, Аргентум, кислород, водород, Сера и другие. Первые попытки классификации химических элементов были основаны на резко выраженных противоположных свойствах простых веществ, образованных химическими элементами, - металлов и неметаллов.
Позже было выяснено, что существуют группы родственных по свойствам элементов, которые были названы естественными группами (или семействами). Например, в одну из естественных групп были объединены такие химические элементы, как Li, Na и K, а позже еще и Rb и Cs. Эти химические элементы образуют простые вещества - металлы, которые являются мягкими, пластичными, имеют металлический блеск, очень хорошо проводят тепло и электричество. Эти металлы по сравнению со всеми остальными металлами отличаются наибольшей химической активностью. Оксиды этих металлов (Li2O, Na2O, K2O, Rb2O, Cs2O) проявляют ярко выраженные основные свойства. Этим оксидам соответствуют растворимые в воде основания - щелочи (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH). В своих соединениях эти элементы проявляют валентность И. Эти металлы, объединены в одну естественную группу, получили название щелочных металлов. Выделение естественных групп сходных по свойствам элементов было важным этапом классификации элементов. Однако это не решало главной задачи - создание классификации всех элементов, как схожих, так и несхожих по свойствам. К концу 60-х гг XIX века было сделано более 50 попыток классификации химических элементов. Ближе к открытию периодического закона подошел Л. Мейер. Он опубликовал в 1864 году таблицу, в которой разместил 44 из 63 известных элементов в шести группах соответственно росту атомных масс за их высшей валентностью за водородом, а в 1868 году опубликовал полудлинные таблицу элементов, в которой впервые указал периоды. Главным недостатком работ Л. Мейера было отсутствие научной основы классификации элементов.