1)Квантовые числа, их физический смысл. Заполнение электронами энергетических уровней атомов

1) Квантовые числа являются решениями уравнения Шредингера для атома, и они описывают энергетические состояния электронов в атоме. Квантовые числа включают главное квантовое число (n), орбитальное квантовое число (l), магнитное квантовое число (m) и спиновое квантовое число (s).

Главное квантовое число (n) определяет энергетический уровень электрона и его среднее расстояние от ядра. Чем больше значение n, тем выше энергетический уровень и больше среднее расстояние электрона от ядра.

Орбитальное квантовое число (l) определяет форму орбитали, на которой находится электрон. Он может принимать значения от 0 до n-1. Например, для n=2, l может быть равно 0 или 1.

Магнитное квантовое число (m) определяет ориентацию орбитали в пространстве. Он может принимать значения от -l до +l. Например, для l=1, m может быть -1, 0 или 1.

Спиновое квантовое число (s) определяет спин электрона. Он может быть +1/2 или -1/2.

Заполнение электронами энергетических уровней атомов следует правилу заполнения электронной оболочки. Согласно этому правилу, электроны заполняют энергетические уровни начиная с наименьшей энергии. На каждом энергетическом уровне сначала заполняются орбитали с меньшим значением l, а затем с увеличением l. Каждая орбиталь может содержать максимум два электрона с противоположным спином.

2) Структура атомов, включая расположение электронов в энергетических уровнях и орбиталях, имеет прямую связь с химическими свойствами элементов больших периодов.

Расположение электронов в энергетических уровнях определяет химическую активность элемента. Например, внешний энергетический уровень, называемый валентным энергетическим уровнем, содержит валентные электроны, которые определяют способность элемента участвовать в химических реакциях и образовывать химические связи. Элементы с полностью заполненными валентными энергетическими уровнями (например, инертные газы) обычно не образуют химических связей, тогда как элементы с неполностью заполненными валентными энергетическими уровнями имеют большую химическую активность.

Структура атомов также определяет периодические закономерности в химических свойствах элементов. Например, элементы одной группы (вертикальной колонки в таблице Менделеева) имеют схожие химические свойства, потому что они имеют одинаковое количество валентных электронов и похожую структуру электронной оболочки. Эти свойства определяют их способность образовывать химические связи и образовывать соединения с другими элементами.