Правило Клечковского n плюс l

(n+l) Klechkovsky's rule

(n+l)-группы в последовательном заполнении конфигураций атомов

Электронную структуру атомов принято описывать как последовательность оболочек K, L, M, N и т. д., характеризующихся главным квантовым числом n, а в пределах такой оболочки – как последовательность подгрупп уровней s, p, d, f, каждой из которых соответствует определённая величина орбитального квантового числа l, принимающего целочисленные значения от l = 0 до l = n-l. В обычных символах электронные конфигурации оболочек K, L, M, N и максимальное число электронов по уровням s, p, d, f описываются как 1 s^2 (оболочка K), 2s^2p^6 (оболочка L), 3s^3p^6d^10 (оболочка M), 4s^4p^4d^10 4f^14 (оболочка N) и т. д.

Заполнение уровней с возрастанием числа электронов в атоме происходит в таком порядке, что сначала заполняются уровни оболочки R, затем L и часть уровней оболочки M. Эта очерёдность заполнение оболочек соответствует электронным конфигурациям нейтральных атомов элементов первых периодов системы Д. И. Менделеева.

В дальнейшем, как известно, этот порядок нарушается, ибо уровень 4s оболочки Nначинает заполняться раньше уровней 3d оболочки M, уровень 5sзаполняется раньше 4d, а уровни 4f оболочки N – после уровней 5s и 5p оболочки O и 6s оболочки P.

Между тем изучение фактической последовательности заполнения электронных уровней показывает, что в основе её лежит строгая закономерность, которую удобно формулировать, если воспользоваться группировкой квантовых уровней по величине сумм главного n и орбитального l квантовых чисел. Этот новый принцип группировки позволяет построить рациональную систему электронных уровней атомов, которая чётко отражает действительную закономерность их последовательного заполнения с увеличением атомного номера элемента и состоит в следующем.

Заполнение электронных уровней атомов с увеличением атомного номера элемента происходит последовательно от групп уровней с меньшим значением суммы (n + l) двух квантовых чисел – главного n и орбитального l – к группам уровней с большим значением этой суммы, а в пределах каждой (n + l)-группы уровней – от подгрупп с меньшим значением главного квантового числа nи большим значением l к подгруппам уровней с большим значением l к подгруппам с большим значением n и меньшим l. Заполнение уровней (n + l)-групп завершается s-электронами, после чего происходит переход к заполнению следующей (n + l)-группы.

Цитирование из публикации, страница 11, иллюстрации со страниц 13 и 15:

Клечковский В. М. Распределение атомных электронов и правило последовательного заполнения (n+1)-групп. — Москва : Атомиздат, 1968. — 432 с. : черт. — Библиогр.: с. 424-429 (175 назв.) https: //elib.biblioatom .ru/ text/klechkovskiy_raspredelenie-atomnyh-elektronov_1968/p11/ (удалить пробелы в интернет адресе)
Источник:
Клечковский применял термины, определения, модели, принятые в зарубежной и российской науке принятой в науке номенклатурой названий. Электронное облако атома он структурировал на оболочки (они же назывались уровни), под обозначением K, L, M, N и т. д. и уровни (они же назывались подобочки), обозначаемые s, p, d, f.

Оболочкам присвоены главные квантовые число n со значением от единицы для самой внутренней оболочки и последующими числами натурального ряда числе для оболочек, расположенных над самой внутренней. В каждой оболочке обозначены уровни, количество которых равнялось численному значению главного квантового числа оболочек. Но орбитальное квантовое число уровней l назначено не с единицы, а с нуля, согласно арифметическому действию – вычитание: l = n - 1.

Согласно здравой логике, ноль обозначает полное, абсолютное отсутствие сущностей в натуральном ряду однородных сущностей, расставленных в последовательность друг за другом, или отображение количества однородных сущностей по мере увеличения на единицу их количества в реальной или умозрительной виртуальной выборке.

Этот абсурд с общепринятым в науке числовым обозначением структуры электронного облака атома реализовался в запутанную многословную формулировку, включающую пояснения.

Этот абсурд легко исправляется через уравнивание числовых обозначений оболочек и уровней в оболочках, обозначением номеров оболочек с единицы и обозначением номеров уровней в оболочках тоже с единицы. Тогда в целочисленном обозначении номер l равен номеру n, отсчитываемых изнутри к наружи электронного облака атома. Первая оболочка содержит один уровень. Вторая оболочка содержит два уровня. И т. д.

Если бы Клечковский осмелился произвести такое «ужасное» научное святотатство, с очевидной угрозой отправки его громилами КГБ в ГУЛАГ за "умаление, дискредитацию заслуг" великого русского химика Дмитрия Ивановича Менделеева, тогда его Правило Клечковского могло бы стать коротким, лаконичным, исчерпывающим, без внутренних пояснений.

Таблица 2 Клечковского (приведена на иллюстрации справа), с поправкой в перемещение во второй столбец над s-элементами щелочным металлом литием и щёлочноземельным металлом бериллием s-элементов неметалла водорода (подобен газам галогенам) и неметалла гелия (явный благородный газ), стала бы правильной, естественной редакцией структуры периодической таблицы элементов, с правильным окончанием периодов на элементе группы щёлочноземельных металлов.

Почти что это (за вычетов водорода и гелия) осуществил немецкий медик, физик и химик Юлиус Лотар Мейер в 1862, 1864 годах, то есть даже на 5 лет, даже на 7 лет раньше Таблицы, разработанной Менделеевым в 1869 году. Французский инженер и бизнесмен Шарль Жане в 1928 году составил периодическую таблицу с правильным окончанием всех периодов, причём, в первом периоде отобразил все 4 элемента: водород, гелий, литий и бериллий, без аргументированного объяснения такого порядка элементов в периодической таблице.

Не было бы никакой путаницы в умах школьников, студентов, лаборантов, аспирантов, докторантов, кандидатов наук, докторов наук и простых обывателей. Оканчиваются все периоды на s-элементе группы щелочного металла и щёлочноземельного металла. Перед ними элементы p-группы, перед которыми элементы d-группы, а над ними элементы f-группы. Первый правильный период содержит 4 элемента с разными физическими и химическими свойствами. Фактически, s-элемент водород и s-элемент гелий являются p-5 и p-6 элементами укороченной до конечных двух элементов p-группы, в полном формате содержащей 6 элементов.

В каждом правильном периоде содержится не меньше двух групп элементов, со свойствами элементов одной группы не подобными элементам другой группы в своём периоде.

Номер правильного периода равен главному квантовому числу той s-группы из элементов щёлочной металл и щёлочноземельный металлы, которой завершается правильный период.

Следует признать, что первый правильный период, содержащий водород, гелий, литий и бериллий, получает номер 2 по главному квантовому числу s-группы, завершающей первый правильный период. Это природа подсказывает нам, что перед водородом мы должны отображать ещё 4 пред-элемента квантового, настоящего первого периода, завершающегося на очевидный пред-атом нейтрон. Каждый из нейтронов способен связывать вместе с собой по 1-2-3-4... протона в целостное стабильное ядро атома из некоторого множества нейтронов и некоторого множества протонов. В свободном состоянии нейтрон в течение 880 секунд неотвратимо разделяется на протон и электрон, с возбуждением фотона и поступательного движения протона и электрона общей энергией 782318 электрон-вольт.

Отметим, что в 1902 году Менделеев гениально предположил перед водородом два атома материального эфира - гипотетические ньютоний и короний. А если бы Менделеев признал понятие "период" Натурального ряда элементов (он признавал только ряды и группы), то мог бы в первый период включить водород, гелий, литий и бериллий. Это подсказало бы ему, что перед водородом существуют ещё 4 пред-элемента, а не всего лишь два.