расположены электроны. При этом,
если рассматривать какой-либо данный атом, то чем выше[энергетический
уровень (чем больше главное квантовое число) электронной оболочки, тем
дальше электроны находятся от ядра, тем выше свободная энергия
электронов, тем менее прочно они связаны с ядром.
Имеет значение не только
увеличение расстояния этих электронов от ядра и уменьшение силы
взаимодействия между электроном и ядром, но и экранирующее влияние
промежуточных электронных оболочек. Поэтому электроны внешних
оболочек в атоме слабее связаны с атомом, чем все остальные
электроны. Они могут при соответствующих условиях отдаляться от атома,
могут вообще его покидать, переходя, например, к другому атому, у которого
внешняя оболочка имеет более низкий энергетический уровень и свободное
место (недостроена). Таким образом, одним из факторов, определяющих
соединение атомов, является энергетическое состояние электронов на
внешней оболочке — валентных электронов: чем слабее они связаны с
атомом, тем легче они переходят к образованию связи с другим
атомом.
Прочность связи внешних
электронов с атомом определяется помимо перечисленных и другими факторами.
Большое значение имеет степень заполненности внешней оболочки.
Максимальное число электронов на внешней оболочке — восемь. Пример с
инертными газами, имеющими полностью застроенные внешние оболочки и
не образующими соединений с атомами других веществ, свидетельствует о
том, что чем полнее застроена внешняя оболочка, тем прочнее
закреплены на ней электроны. Поэтому атомы с одним электроном на
внешней оболочке легче всего его отдают.
На прочность закрепления внешнего
электрона у своего атома также влияет компенсация или вернее образование
замкнутых магнитных полей, создаваемых спинами электронов (вращением
электронов вокруг своей оси). Если у атома имеются два внешних электрона с
антипараллельными спинами (вращающимися в разные стороны), т. е.
имеющих четвертое квантовое число у одного —
1/2, у другого то магнитные поля, создаваемые при
вращении заряда электрона, образуют более замкнутое магнитное поле,
способствующее удержанию каждого из электронов. Естественно, если на
внешней орбите имеется только один электрон и нет электрона с
антипараллельным спином, то этот электрон удерживается слабее, чем два
электрона с противоположными спинами. Однако бывают и случаи, когда
имеются пары электронов с параллельными спинами. Это обстоятельство не
должно способствовать их удержанию. -
Если рассматривать соединение
двух различных атомов (сварку различных металлов), то наличие на внешних
оболочках атомов с противоположными спинами должно обусловливать
образование уравновешенных магнитных полей и
улучшениесвариваемости.
Сила, с которой удерживается
электрон у своего атома (речь, конечно, идет о внешних электронах),
определяется ионизацион-
