Формулата за структурата на атома. Структурата на електронните обвивки на атомите

атом- най-малката частица от вещество, която е химически неделима. През 20 век е изяснена сложната структура на атома. Атомите са съставени от положително заредени ядраи обвивка, образувана от отрицателно заредени електрони. Общият заряд на свободен атом е нула, тъй като зарядите на ядрото и електронна обвивкабалансират взаимно. В този случай зарядът на ядрото е равен на номера на елемента в периодичната таблица ( атомно число) и е равен на общия брой електрони (зарядът на електрона е −1).

Атомното ядро ​​е изградено от положително заредени протонии неутрални частици - неутроникоито нямат такса. Обобщените характеристики на елементарните частици в състава на атома могат да бъдат представени под формата на таблица:

Броят на протоните е равен на заряда на ядрото, следователно е равен на атомния номер. За да се намери броят на неутроните в атома, е необходимо да се извади ядреният заряд (броят на протоните) от атомната маса (сумата от масите на протоните и неутроните).

Например в натриевия атом 23 Na броят на протоните е p = 11, а броят на неутроните е n = 23 − 11 = 12.

Броят на неутроните в атомите на един и същи елемент може да бъде различен. Такива атоми се наричат изотопи .

Електронната обвивка на атома също има сложна структура. Електроните са разположени на енергийни нива (електронни слоеве).

Номерът на нивото характеризира енергията на електрона. Това се дължи на факта, че елементарните частици могат да предават и приемат енергия не в произволно малки количества, а в определени порции - кванти. Колкото по-високо е нивото, толкова повече енергия има електронът. Тъй като колкото по-ниска е енергията на системата, толкова по-стабилна е тя (сравнете ниската стабилност на камък на върха на планина с висока потенциална енергия и стабилната позиция на същия камък в равнината отдолу, когато енергията му е много по-ниско), първо се запълват нивата с ниска електронна енергия и едва след това - висока.

Максималният брой електрони, които едно ниво може да побере, може да се изчисли по формулата:
N \u003d 2n 2, където N е максималният брой електрони в нивото,
n - номер на ниво.

Тогава за първото ниво N = 2 1 2 = 2,

за второто N = 2 2 2 = 8 и т.н.

Броят на електроните на външното ниво за елементите от главните (А) подгрупи е равен на номера на групата.

В повечето съвременни периодични таблици подреждането на електроните по нива е посочено в клетката с елемента. Много важноразберете, че нивата се четат нагоре, което съответства на тяхната енергия. Следователно колона с числа в клетка с натрий:
1
8
2

на 1-во ниво - 2 електрона,

на 2-ро ниво - 8 електрона,

на 3-то ниво - 1 електрон
Внимавайте, много често срещана грешка!

Разпределението на електроните по нива може да бъде представено като диаграма:
11 На)))
2 8 1

Ако периодичната таблица не показва разпределението на електроните по нива, можете да се ръководите от:

• максимален брой електрони: на 1-во ниво, не повече от 2 e - ,
  на 2-ри - 8 e - ,
  на външно ниво - 8 e − ;
• броят на електроните във външното ниво (за първите 20 елемента той е същият като номера на групата)

Тогава за натрий ходът на разсъждение ще бъде както следва:

1. Общият брой на електроните е 11, следователно първото ниво е запълнено и съдържа 2 e − ;
2. Третото, външно ниво съдържа 1 e − (I група)
3. Второто ниво съдържа останалите електрони: 11 − (2 + 1) = 8 (напълно запълнени)

* За по-ясно разграничение между свободен атом и атом в съединение, редица автори предлагат използването на термина "атом" само за означаване на свободен (неутрален) атом и за всички атоми, включително тези в съединенията, те предлагат термина "атомни частици". Времето ще покаже как ще се развие съдбата на тези условия. От наша гледна точка атомът по дефиниция е частица, следователно изразът "атомни частици" може да се разглежда като тавтология ("маслено масло").

2. Задача. Изчисляване на количеството вещество на един от реакционните продукти, ако е известна масата на изходното вещество.
Пример:

Какво количество водородно вещество ще се отдели при взаимодействието на цинк със солна киселина с тегло 146 g?

Решение:

1. Пишем уравнението на реакцията: Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2
2. Намерете моларната маса на солната киселина: M (HCl) \u003d 1 + 35,5 \u003d 36,5 (g / mol)
   (разглеждаме моларната маса на всеки елемент, числено равна на относителната атомна маса, в периодичната таблица под знака на елемента и я закръгляме до цели числа, с изключение на хлора, който се приема за 35,5)
3. Намерете количеството вещество солна киселина: n (HCl) \u003d m / M \u003d 146 g / 36,5 g / mol \u003d 4 mol
4. Записваме наличните данни над уравнението на реакцията, а под уравнението - броя на моловете според уравнението (равен на коефициента пред веществото):
   4 mol x mol
   Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2
   2 mol 1 mol
5. Правим пропорция:
   4 mol - хкъртица
   2 mol - 1 mol
   (или с пояснение:
   от 4 мола солна киселина получавате хмол водород
   и от 2 mol - 1 mol)
6. Намираме х:
   х= 4 mol 1 mol / 2 mol = 2 mol

Отговор: 2 mol.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

атоме най-малката химическа частица.

Разнообразието от химични съединения се дължи на различното съчетаване на атомите на химичните елементи в молекули и немолекулни вещества. Способността на атома да влиза в химични съединения, неговите химични и физични свойства се определят от структурата на атома. В това отношение за химията от първостепенно значение е вътрешната структура на атома и на първо място структурата на неговата електронна обвивка.

Модели на структурата на атома

В началото на 19 век Д. Далтън възражда атомистичната теория, опирайки се на основните закони на химията, известни по това време (постоянство на състава, множество съотношения и еквиваленти). Проведени са първите експерименти за изследване на структурата на материята. Но въпреки направените открития (атомите на един и същи елемент имат еднакви свойства, а атомите на други елементи имат различни свойства, беше въведена концепцията за атомна маса), атомът се смяташе за неделим.

След получаване на експериментални доказателства (края на XIX - началото на XX век) за сложността на структурата на атома (фотоелектричен ефект, катодни и рентгенови лъчи, радиоактивност), беше установено, че атомът се състои от отрицателно и положително заредени частици, които взаимодействат с взаимно.

Тези открития дадоха тласък на създаването на първите модели на структурата на атома. Предложен е един от първите модели Дж. Томсън(1904) (фиг. 1): атомът е представен като "море от положително електричество" с електрони, които осцилират в него.

След опити с α-частици, през 1911г. Ръдърфорд предложи т.нар планетарен моделструктура на атома (фиг. 1), подобна на структурата на Слънчевата система. Според планетарния модел в центъра на атома има много малко ядро ​​със заряд Z e, чийто размер е приблизително 1 000 000 пъти по-малък от размера на самия атом. Ядрото съдържа почти цялата маса на атома и има положителен заряд. Електроните се движат по орбити около ядрото, чийто брой се определя от заряда на ядрото. Външната траектория на електроните определя външните размери на атома. Диаметърът на атома е 10 -8 cm, докато диаметърът на ядрото е много по-малък -10 -12 cm.

Ориз. 1 Модели на структурата на атома според Томсън и Ръдърфорд

Експериментите за изследване на атомните спектри показаха несъвършенството на планетарния модел на структурата на атома, тъй като този модел противоречи на линейната структура на атомните спектри. Въз основа на модела на Ръдърфорд, теорията на Айнщайн за светлинните кванти и квантовата теория на радиацията, Планк Нилс Бор (1913)формулиран постулати, което съдържа атомна теория(Фиг. 2): електронът може да се върти около ядрото не във всяка, а само в някои специфични орбити (стационарни), движейки се по такава орбита, той не излъчва електромагнитна енергия, радиация (поглъщане или излъчване на квант електромагнитно енергия) възниква по време на прехода (подобен на скок) на електрона от една орбита към друга.

Ориз. 2. Модел на структурата на атома по Н. Бор

Натрупаният експериментален материал, характеризиращ структурата на атома, показа, че свойствата на електроните, както и на други микрообекти, не могат да бъдат описани въз основа на понятията на класическата механика. Микрочастиците се подчиняват на законите на квантовата механика, които станаха основа за създаването модерен модел на структурата на атома.

Основните тези на квантовата механика:

- енергията се излъчва и поглъща от телата на отделни порции - кванти, следователно енергията на частиците се променя рязко;

- електроните и другите микрочастици имат двойнствена природа - проявява свойствата и на частици, и на вълни (дуализъм частица-вълна);

— квантовата механика отрича наличието на определени орбити за микрочастиците (невъзможно е да се определи точното положение на движещите се електрони, тъй като те се движат в пространството близо до ядрото, може да се определи само вероятността да се намери електрон в различни части на пространството).

Пространството в близост до ядрото, в което вероятността за намиране на електрон е достатъчно висока (90%), се нарича орбитален.

квантови числа. принцип на Паули. Правилата на Клечковски

Състоянието на електрона в атома може да се опише с четири квантови числа.

не основното квантово число. Характеризира общата енергия на електрона в атома и номера на енергийното ниво. n приема цели числа от 1 до ∞. Електронът има най-ниска енергия при n=1; с увеличаване на n - енергията. Състоянието на атома, когато неговите електрони са на такива енергийни нива, че общата им енергия е минимална, се нарича основно състояние. Състояния с по-високи стойности се наричат ​​възбудени. Енергийните нива са обозначени с арабски цифри според стойността на n. Електроните могат да бъдат подредени в седем нива, следователно в действителност n съществува от 1 до 7. Основното квантово число определя размера на електронния облак и определя средния радиус на електрона в атома.

ле орбиталното квантово число. Той характеризира енергийния запас на електроните в поднивото и формата на орбиталата (табл. 1). Приема цели числа от 0 до n-1. l зависи от n. Ако n=1, то l=0, което означава, че на 1-во ниво има 1-во подниво.

азе магнитното квантово число. Характеризира ориентацията на орбиталата в пространството. Приема цели числа от –l до 0 до +l. Така, когато l=1 (p-орбитала), m e приема стойности -1, 0, 1 и ориентацията на орбиталата може да бъде различна (фиг. 3).

Ориз. 3. Една от възможните ориентации в р-орбиталното пространство

се спиновото квантово число. Характеризира собственото въртене на електрона около оста. Приема стойностите -1/2(↓) и +1/2 (). Два електрона в една и съща орбитала имат антипаралелни спинове.

Определя се състоянието на електроните в атомите принцип на Паули: един атом не може да има два електрона с еднакъв набор от всички квантови числа. Последователността на запълване на орбиталите с електрони се определя от Правилата на Клечковски: орбиталите се запълват с електрони във възходящ ред на сумата (n + l) за тези орбитали, ако сумата (n + l) е същата, тогава първо се запълва орбиталата с по-ниската стойност на n.

Въпреки това, атомът обикновено съдържа не един, а няколко електрона и за да се вземе предвид тяхното взаимодействие помежду си, се използва концепцията за ефективния заряд на ядрото - електрон на външното ниво се влияе от заряд, който е по-малък от заряда на ядрото, в резултат на което вътрешните електрони екранират външните.

Основните характеристики на атома: атомен радиус (ковалентен, метален, ван дер Ваалсов, йонен), електронен афинитет, йонизационен потенциал, магнитен момент.

Електронни формули на атоми

Всички електрони на един атом образуват неговата електронна обвивка. Изобразена е структурата на електронната обвивка електронна формула, което показва разпределението на електроните по енергийни нива и поднива. Броят на електроните в едно подниво се обозначава с число, което се записва в горния десен ъгъл на буквата, обозначаваща поднивото. Например водородният атом има един електрон, който се намира на s-поднивото на 1-во енергийно ниво: 1s 1. Електронната формула на хелий, съдържащ два електрона, се записва, както следва: 1s 2.

За елементите от втория период електроните запълват второто енергийно ниво, което може да съдържа не повече от 8 електрона. Първо, електроните запълват s-поднивото, след това p-поднивото. Например:

5 B 1s 2 2s 2 2p 1

Връзката на електронната структура на атома с позицията на елемента в периодичната система

Електронната формула на даден елемент се определя от позицията му в периодичната система на D.I. Менделеев. И така, номерът на периода съответства на елементите от втория период, електроните запълват 2-ро енергийно ниво, което може да съдържа не повече от 8 електрона. Първо, електроните запълват В елементите от втория период електроните запълват 2-ро енергийно ниво, което може да съдържа не повече от 8 електрона. Първо, електроните запълват s-поднивото, след това p-поднивото. Например:

5 B 1s 2 2s 2 2p 1

При атомите на някои елементи се наблюдава явлението "изтичане" на електрон от външно енергийно ниво към предпоследното. Електронно приплъзване възниква в атоми на мед, хром, паладий и някои други елементи. Например:

24 Cr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1

енергийно ниво, което може да съдържа не повече от 8 електрона. Първо, електроните запълват s-поднивото, след това p-поднивото. Например:

5 B 1s 2 2s 2 2p 1

Номерът на групата за елементите на основните подгрупи е равен на броя на електроните във външното енергийно ниво, такива електрони се наричат ​​валентни електрони (те участват в образуването на химическа връзка). Валентните електрони на елементите от страничните подгрупи могат да бъдат електрони от външното енергийно ниво и d-поднивото от предпоследното ниво. Броят на групата елементи от страничните подгрупи на III-VII групи, както и за Fe, Ru, Os, съответства на общия брой електрони в s-поднивото на външното енергийно ниво и d-поднивото на предпоследното ниво

Задачи:

Начертайте електронните формули на атомите на фосфор, рубидий и цирконий. Избройте валентните електрони.

Отговор:

15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 Валентни електрони 3s 2 3p 3

37 Rb 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 1 Валентни електрони 5s 1

40 Zr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 2 5s 2 Валентни електрони 4d 2 5s 2

Електрони

Концепцията за атом произхожда от древния свят за обозначаване на частиците на материята. На гръцки атом означава „неделим“.

Ирландският физик Стоуни въз основа на експерименти стигна до извода, че електричеството се пренася от най-малките частици, които съществуват в атомите на всички химични елементи. През 1891 г. Стоуни предлага да наречем тези частици електрони, което на гръцки означава "кехлибар". Няколко години след като електронът получи името си, английският физик Джоузеф Томсън и френският физик Жан Перин доказаха, че електроните носят отрицателен заряд. Това е най-малкият отрицателен заряд, който в химията се приема за единица (-1). Томсън дори успя да определи скоростта на електрона (скоростта на един електрон в орбита е обратно пропорционална на числото на орбитата n. Радиусите на орбитите растат пропорционално на квадрата на числото на орбитата. В първата орбита на водорода атом (n=1; Z=1), скоростта е ≈ 2,2 106 m/c, т.е. около сто пъти по-малка от скоростта на светлината c=3 108 m/s.) и масата на електрона ( тя е почти 2000 пъти по-малка от масата на водороден атом).

Състоянието на електроните в атома

Състоянието на електрона в атома е набор от информация за енергията на определен електрон и пространството, в което се намира. Електронът в атома няма траектория на движение, т.е. може да се говори само за вероятността да го открием в пространството около ядрото.

Той може да бъде разположен във всяка част от това пространство, заобикалящо ядрото, и съвкупността от различните му позиции се разглежда като електронен облак с определена отрицателна плътност на заряда. Образно това може да се представи по следния начин: ако беше възможно да се заснеме позицията на електрона в атома в стотни или милионни от секундата, както при фотофиниш, тогава електронът в такива снимки би бил представен като точки. Наслагването на безброй такива снимки ще доведе до картина на електронен облак с най-висока плътност, където ще има повечето от тези точки.

Пространството около атомното ядро, в което най-вероятно се намира електронът, се нарича орбитала. Съдържа приблизително 90% е-облак, а това означава, че около 90% от времето електронът е в тази част от пространството. Отличава се по форма 4 известни в момента типа орбитали, които се означават с лат букви s, p, d и f. Графично представяне на някои форми на електронни орбитали е показано на фигурата.

Най-важната характеристика на движението на електрона по определена орбита е енергията на връзката му с ядрото. Електроните с подобни енергийни стойности образуват единичен електронен слой или енергийно ниво. Енергийните нива са номерирани, като се започне от ядрото - 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7.

Цяло число n, обозначаващо номера на енергийното ниво, се нарича главно квантово число. Той характеризира енергията на електроните, заемащи дадено енергийно ниво. Електроните от първото енергийно ниво, най-близо до ядрото, имат най-ниска енергия.В сравнение с електроните от първото ниво, електроните от следващите нива ще се характеризират с голямо количество енергия. Следователно електроните на външното ниво са най-слабо свързани с ядрото на атома.

Най-големият брой електрони в енергийното ниво се определя по формулата:

N = 2n2,

където N е максималният брой електрони; n е номерът на нивото или основното квантово число. Следователно първото енергийно ниво, което е най-близо до ядрото, може да съдържа не повече от два електрона; на втория - не повече от 8; на третия - не повече от 18; на четвъртото - не повече от 32.

Започвайки от второто енергийно ниво (n = 2), всяко от нивата се подразделя на поднива (подслоеве), които се различават донякъде помежду си в енергията на свързване с ядрото. Броят на поднивата е равен на стойността на основното квантово число: първото енергийно ниво има едно подниво; втората - две; трети - три; четвърто - четири поднива. Поднивата от своя страна се образуват от орбитали. Всяка стойностn съответства на броя орбитали, равен на n.

Обичайно е поднивата да се обозначават с латински букви, както и формата на орбиталите, от които се състоят: s, p, d, f.

Протони и неутрони

Атом на всеки химичен елемент е сравним с малка слънчева система. Следователно такъв модел на атома, предложен от Е. Ръдърфорд, се нарича планетарен.

Атомното ядро, в което е концентрирана цялата маса на атома, се състои от частици от два вида - протони и неутрони.

Протоните имат заряд, равен на заряда на електроните, но противоположен по знак (+1), и маса, равна на масата на водороден атом (в химията се приема за единица). Неутроните не носят заряд, те са неутрални и имат маса, равна на тази на протона.

Протоните и неутроните се наричат ​​заедно нуклони (от лат. nucleus - ядро). Сумата от броя на протоните и неутроните в един атом се нарича масово число. Например масовото число на алуминиев атом:

13 + 14 = 27

брой протони 13, брой неутрони 14, масово число 27

Тъй като масата на електрона, която е пренебрежимо малка, може да бъде пренебрегната, очевидно е, че цялата маса на атома е концентрирана в ядрото. Електроните представляват e - .

Защото атомът електрически неутрален, също така е очевидно, че броят на протоните и електроните в един атом е еднакъв. Той е равен на поредния номер на дадения му химичен елемент в Периодичната система. Масата на атома се състои от масата на протоните и неутроните. Познавайки серийния номер на елемента (Z), т.е. броя на протоните и масовото число (A), равно на сумата от броя на протоните и неутроните, можете да намерите броя на неутроните (N), като използвате формула:

N=A-Z

Например броят на неутроните в един железен атом е:

56 — 26 = 30

изотопи

Наричат ​​се разновидности на атоми на един и същ елемент, които имат еднакъв ядрен заряд, но различни масови числа изотопи. Химическите елементи, открити в природата, са смес от изотопи. И така, въглеродът има три изотопа с маса 12, 13, 14; кислород - три изотопа с маса 16, 17, 18 и т.н. Относителната атомна маса на химичен елемент, обикновено дадена в Периодичната система, е средната стойност на атомните маси на естествена смес от изотопи на даден елемент, като отчитат относителното им съдържание в природата. Химичните свойства на изотопите на повечето химични елементи са абсолютно еднакви. Водородните изотопи обаче се различават значително по свойства поради драматичното кратно увеличение на относителната им атомна маса; те дори са получили индивидуални имена и химически символи.

Елементи от първия период

Схема на електронната структура на водородния атом:

Схемите на електронната структура на атомите показват разпределението на електроните върху електронните слоеве (енергийни нива).

Графичната електронна формула на водородния атом (показва разпределението на електроните по енергийни нива и поднива):

Графичните електронни формули на атомите показват разпределението на електроните не само по нива и поднива, но и по орбити.

В атома на хелия първият електронен слой е завършен - има 2 електрона. Водородът и хелият са s-елементи; за тези атоми s-орбиталата е изпълнена с електрони.

Всички елементи от втория период първият електронен слой е запълнен, а електроните запълват s- и p-орбиталите на втория електронен слой в съответствие с принципа на най-малката енергия (първо s, а след това p) и правилата на Pauli и Hund.

В атома на неона вторият електронен слой е завършен - има 8 електрона.

За атомите на елементи от третия период първият и вторият електронен слой са завършени, така че третият електронен слой е запълнен, в който електроните могат да заемат 3s-, 3p- и 3d-поднива.

При магнезиевия атом е завършена 3s електронна орбитала. Na и Mg са s-елементи.

За алуминия и следващите елементи поднивото 3p е запълнено с електрони.

Елементите от третия период имат незапълнени 3d орбитали.

Всички елементи от Al до Ar са p-елементи. s- и p-елементите образуват основните подгрупи в периодичната система.

Елементи от четвърти - седми периоди

Появява се четвърти електронен слой при калиеви и калциеви атоми, поднивото 4s е запълнено, тъй като има по-малко енергия от поднивото 3d.

K, Ca - s-елементи, включени в основните подгрупи. За атоми от Sc до Zn, 3d поднивото е запълнено с електрони. Това са 3d елементи. Те се включват във вторичните подгрупи, имат запълнен предвъншен електронен слой, наричат ​​се преходни елементи.

Обърнете внимание на структурата на електронните обвивки на атомите на хром и мед. При тях се получава „отпадане” на един електрон от 4s- към 3d-подниво, което се обяснява с по-голямата енергийна стабилност на получените електронни конфигурации 3d 5 и 3d 10:

В атома на цинка третият електронен слой е завършен - в него са запълнени всички поднива 3s, 3p и 3d, общо има 18 електрона върху тях. В елементите след цинка, четвъртият електронен слой продължава да бъде запълнен, подниво 4p.

Елементите от Ga до Kr са p-елементи.

Външният слой (четвърти) на атома на криптон е пълен и има 8 електрона. Но може да има само 32 електрона в четвъртия електронен слой; остават незапълнени 4d- и 4f-поднива на криптоновия атом Елементите от петия период запълват поднивата в следния ред: 5s - 4d - 5p. Има и изключения, свързани с " провал» електрони, y 41 Nb, 42 Mo, 44 ​​​​Ru, 45 Rh, 46 Pd, 47 Ag.

В шестия и седмия период се появяват f-елементи, т.е. елементи, в които са запълнени съответно 4f- и 5f-поднива на третия външен електронен слой.

4f елементите се наричат ​​лантаниди.

5f елементите се наричат ​​актиниди.

Редът на запълване на електронните поднива в атомите на елементите от шестия период: 55 Cs и 56 Ba - 6s-елементи; 57 La … 6s 2 5d x - 5d елемент; 58 Ce - 71 Lu - 4f елементи; 72 Hf - 80 Hg - 5d елементи; 81 T1 - 86 Rn - 6d елементи. Но и тук има елементи, при които редът на запълване на електронните орбитали е „нарушен“, което например е свързано с по-голяма енергийна стабилност на полу- и напълно запълнените f-поднива, т.е. nf 7 и nf 14. В зависимост от това кое подниво на атома е последно запълнено с електрони, всички елементи се разделят на четири електронни семейства или блокове:

• s-елементи. S-поднивото на външното ниво на атома е запълнено с електрони; s-елементите включват водород, хелий и елементи от основните подгрупи на групи I и II.

• р-елементи. p-поднивото на външното ниво на атома е запълнено с електрони; p-елементите включват елементи от основните подгрупи на III-VIII групи.

• d-елементи. D-поднивото на предвъншното ниво на атома е запълнено с електрони; d-елементите включват елементи от вторични подгрупи от групи I-VIII, т.е. елементи от интеркаларни десетилетия на големи периоди, разположени между s- и p-елементи. Те се наричат ​​още преходни елементи.

• f-елементи. f-поднивото на третото външно ниво на атома е запълнено с електрони; те включват лантанидите и антиноидите.

Швейцарският физик В. Паули през 1925 г. установява, че в един атом в една орбитала не може да има повече от два електрона с противоположни (антипаралелни) спинове (в превод от английски - "вретено"), т.е. такива свойства, които условно могат да се представят като въртенето на електрона около неговата въображаема ос: по или обратно на часовниковата стрелка.

Този принцип се нарича принцип на Паули. Ако има един електрон в орбитала, тогава той се нарича несдвоен, ако има два, тогава това са сдвоени електрони, тоест електрони с противоположни спинове. Фигурата показва диаграма на разделянето на енергийните нива на поднива и реда на тяхното запълване.

Много често структурата на електронните обвивки на атомите се изобразява с помощта на енергийни или квантови клетки - те записват така наречените графични електронни формули. За този запис се използва следната нотация: всяка квантова клетка се обозначава с клетка, която съответства на една орбитала; всеки електрон е обозначен със стрелка, съответстваща на посоката на въртене. Когато пишете графична електронна формула, трябва да запомните две правила: Принцип на Паули и правило на Ф. Хунд, според който електроните заемат свободни клетки, първо един по един и в същото време имат една и съща стойност на спина и едва след това се сдвояват, но спиновете, според принципа на Паули, вече ще бъдат противоположно насочени.

Правилото на Хунд и принципът на Паули

Правилото на Хунд- правилото на квантовата химия, което определя реда на запълване на орбиталите на определен подслой и се формулира по следния начин: общата стойност на спиновия квантов брой електрони на този подслой трябва да бъде максимална. Формулиран от Фридрих Хунд през 1925 г.

Това означава, че във всяка от орбиталите на подслоя първо се запълва по един електрон и едва след изчерпване на незапълнените орбитали към тази орбитала се добавя втори електрон. В този случай в една орбитала има два електрона с полуцели спинове с противоположен знак, които се сдвояват (образуват двуелектронен облак) и в резултат на това общият спин на орбиталата става равен на нула.

Друга формулировка: По-долу в енергията се намира атомният член, за който са изпълнени две условия.

1. Множеството е максимално
2. Когато кратностите съвпадат, общият орбитален момент L е максимален.

Нека анализираме това правило, използвайки примера за запълване на орбиталите на p-поднивото стр- елементи от втория период (т.е. от бор до неон (в диаграмата по-долу хоризонталните линии показват орбитали, вертикалните стрелки показват електрони, а посоката на стрелката показва ориентацията на спина).

Правилото на Клечковски

Правилото на Клечковски -тъй като общият брой на електроните в атомите се увеличава (с увеличаване на зарядите на техните ядра или поредните номера на химичните елементи), атомните орбитали се заселват по такъв начин, че появата на електрони в орбитали с по-висока енергия зависи само от главното квантово число n и не зависи от всички други квантови числа.числа, включително тези от l. Физически това означава, че във водородоподобен атом (при липса на междуелектронно отблъскване) орбиталната енергия на електрона се определя само от пространствената отдалеченост на плътността на електронния заряд от ядрото и не зависи от характеристиките на неговото движение в областта на ядрото.

Емпиричното правило на Клечковски и последователността от последователности на донякъде противоречива реална енергийна последователност от атомни орбитали, произтичащи от него само в два случая от същия тип: за атоми Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Pt, Au, има “пропадане” на електрон с s - подниво на външния слой към d-подниво на предходния слой, което води до енергийно по-стабилно състояние на атома, а именно: след запълване на орбитала 6 с две електрони с

Химикалите са нещата, които изграждат света около нас.

Свойствата на всяко химично вещество се разделят на два вида: химични, характеризиращи способността му да образува други вещества, и физични, които се наблюдават обективно и могат да се разглеждат изолирано от химичните трансформации. Така, например, физичните свойства на веществото са неговото агрегатно състояние (твърдо, течно или газообразно), топлопроводимост, топлинен капацитет, разтворимост в различни среди (вода, алкохол и др.), Плътност, цвят, вкус и др. .

Превръщането на едни химични вещества в други вещества се нарича химични явления или химични реакции. Трябва да се отбележи, че има и физични явления, които очевидно са придружени от промяна на каквито и да е физични свойства на дадено вещество без превръщането му в други вещества. Физическите явления например включват топенето на лед, замръзването или изпаряването на водата и т.н.

Фактът, че по време на всеки процес протича химично явление, може да се заключи чрез наблюдение на характерните признаци на химични реакции, като промяна на цвета, утаяване, отделяне на газ, отделяне на топлина и/или светлина.

Така например може да се направи заключение за хода на химичните реакции, като се наблюдава:

Образуването на утайка при кипене на вода, наречено котлен камък в ежедневието;

Отделянето на топлина и светлина при горене на огън;

Промяна на цвета на парче прясна ябълка във въздуха;

Образуването на газови мехурчета по време на ферментацията на тестото и др.

Най-малките частици материя, които в процеса на химични реакции практически не претърпяват промени, а само по нов начин се свързват помежду си, се наричат ​​атоми.

Самата идея за съществуването на такива единици материя възниква още в древна Гърция в съзнанието на древните философи, което всъщност обяснява произхода на термина "атом", тъй като "atomos" буквално преведено от гръцки означава "неделим".

Въпреки това, противно на идеята на древногръцките философи, атомите не са абсолютният минимум на материята, т.е. сами по себе си имат сложна структура.

Всеки атом се състои от така наречените субатомни частици - протони, неутрони и електрони, означени съответно със символите p + , n o и e - . Горният индекс в използваната нотация показва, че протонът има единичен положителен заряд, електронът има единичен отрицателен заряд и неутронът няма заряд.

Що се отнася до качествената структура на атома, всеки атом има всички протони и неутрони, концентрирани в така нареченото ядро, около което електроните образуват електронна обвивка.

Протонът и неутронът имат практически еднакви маси, т.е. m p ≈ m n , а масата на електрона е почти 2000 пъти по-малка от масата на всеки от тях, т.е. m p / m e ≈ m n / m e ≈ 2000.

Тъй като основното свойство на атома е неговата електрическа неутралност и зарядът на един електрон е равен на заряда на един протон, от това може да се заключи, че броят на електроните във всеки атом е равен на броя на протоните.

Така например таблицата по-долу показва възможния състав на атомите:

Типът атоми с еднакъв ядрен заряд, т.е. с еднакъв брой протони в ядрата си се нарича химичен елемент. Така от таблицата по-горе можем да заключим, че atom1 и atom2 принадлежат към един химичен елемент, а atom3 и atom4 принадлежат към друг химичен елемент.

Всеки химичен елемент има свое име и индивидуален символ, който се чете по определен начин. Така например най-простият химичен елемент, чиито атоми съдържат само един протон в ядрото, има името "водород" и се обозначава със символа "H", който се чете като "пепел" и химичния елемент с ядрен заряд +7 (т.е. съдържащ 7 протона) - "азот", има символа "N", който се чете като "en".

Както можете да видите от таблицата по-горе, атомите на един химичен елемент могат да се различават по броя на неутроните в ядрата.

Атомите, принадлежащи към един и същи химичен елемент, но имащи различен брой неутрони и в резултат на това маса, се наричат ​​изотопи.

Така например химичният елемент водород има три изотопа - 1 H, 2 H и 3 H. Индексите 1, 2 и 3 над символа H означават общия брой неутрони и протони. Тези. знаейки, че водородът е химичен елемент, който се характеризира с факта, че има един протон в ядрата на неговите атоми, можем да заключим, че изобщо няма неутрони в изотопа 1 H (1-1 = 0), в изотопа 2 H - 1 неутрон (2-1=1) и в изотопа 3 H - два неутрона (3-1=2). Тъй като, както вече беше споменато, неутронът и протонът имат еднакви маси и масата на електрона е незначителна в сравнение с тях, това означава, че 2H изотопът е почти два пъти по-тежък от 1H изотопа, а 3H изотопът е три пъти по-тежък. Във връзка с такова голямо разпространение в масите на изотопите на водорода изотопите 2H и 3H дори получиха отделни индивидуални имена и символи, което не е характерно за никой друг химичен елемент. Изотопът 2H е наречен деутерий и е получил символа D, а изотопът 3H е наречен тритий и е получил символа T.

Ако вземем масата на протона и неутрона като единица и пренебрегнем масата на електрона, всъщност горният ляв индекс, в допълнение към общия брой протони и неутрони в атома, може да се счита за неговата маса и следователно този индекс се нарича масово число и се обозначава със символа А. Тъй като зарядът на ядрото на всеки протон съответства на атома и зарядът на всеки протон условно се счита за равен на +1, броят на протоните в ядрото се нарича зарядно число (Z). Означавайки броя на неутроните в атома с буквата N, математически връзката между масовото число, зарядното число и броя на неутроните може да се изрази като:

Според съвременните представи електронът има двойствена (частично-вълнова) природа. Има свойствата както на частица, така и на вълна. Подобно на частица, електронът има маса и заряд, но в същото време потокът от електрони, като вълна, се характеризира със способността за дифракция.

За описание на състоянието на електрона в атома се използват понятията на квантовата механика, според които електронът няма определена траектория на движение и може да се намира във всяка точка на пространството, но с различни вероятности.

Областта от пространството около ядрото, където е най-вероятно да се намери електрон, се нарича атомна орбитала.

Една атомна орбитала може да има различна форма, размер и ориентация. Атомната орбитала се нарича още електронен облак.

Графично една атомна орбитала обикновено се обозначава като квадратна клетка:

Квантовата механика има изключително сложен математически апарат, поради което в рамките на училищния курс по химия се разглеждат само последиците от теорията на квантовата механика.

Според тези следствия, всяка атомна орбитала и електрон, разположен върху нея, се характеризират изцяло с 4 квантови числа.

• Основното квантово число - n - определя общата енергия на електрона в дадена орбитала. Диапазонът от стойности на основното квантово число е всички естествени числа, т.е. n = 1,2,3,4, 5 и т.н.
• Орбиталното квантово число - l - характеризира формата на атомната орбитала и може да приема всякакви цели числа от 0 до n-1, където n, припомнете си, е основното квантово число.

Орбитали с l = 0 се наричат с-орбитали. s-орбиталите са сферични и нямат посока в пространството:

Орбитали с l = 1 се наричат стр-орбитали. Тези орбитали имат формата на триизмерна осмица, т.е. формата, получена чрез завъртане на осмицата около оста на симетрия и външно прилича на дъмбел:

Орбитали с l = 2 се наричат д-орбитали, и с l = 3 – f-орбитали. Тяхната структура е много по-сложна.

3) Магнитно квантово число - m l - определя пространствената ориентация на определена атомна орбитала и изразява проекцията на орбиталния ъглов момент върху посоката на магнитното поле. Магнитното квантово число m l съответства на ориентацията на орбиталата спрямо посоката на вектора на силата на външното магнитно поле и може да приема всякакви цели числа от –l до +l, включително 0, т.е. общият брой възможни стойности е (2l+1). Така например при l = 0 m l = 0 (една стойност), при l = 1 m l = -1, 0, +1 (три стойности), при l = 2 m l = -2, -1, 0, + 1 , +2 (пет стойности на магнитното квантово число) и др.

Така например p-орбиталите, т.е. орбитали с орбитално квантово число l = 1, имащи формата на "триизмерна осмица", съответстват на три стойности на магнитното квантово число (-1, 0, +1), което от своя страна съответства до три посоки в пространството, перпендикулярни една на друга.

4) Квантовото число на спина (или просто спин) - m s - може условно да се счита за отговорно за посоката на въртене на електрона в атома, то може да приема стойности. Електроните с различни спинове са обозначени с вертикални стрелки, сочещи в различни посоки: ↓ и .

Наборът от всички орбитали в атома, които имат еднаква стойност на главното квантово число, се нарича енергийно ниво или електронна обвивка. Всяко произволно енергийно ниво с някакъв номер n се състои от n 2 орбитали.

Наборът от орбитали с еднакви стойности на главното квантово число и орбиталното квантово число е енергийно подниво.

Всяко енергийно ниво, което съответства на главното квантово число n, съдържа n поднива. От своя страна всяко енергийно подниво с орбитално квантово число l се състои от (2l+1) орбитали. Така s-подслоят се състои от една s-орбитала, p-подслоят - три p-орбитали, d-подслоят - пет d-орбитали, а f-подслоят - седем f-орбитали. Тъй като, както вече беше споменато, една атомна орбитала често се означава с една квадратна клетка, s-, p-, d- и f-поднивата могат да бъдат графично изобразени, както следва:

Всяка орбитала съответства на индивидуален строго определен набор от три квантови числа n, l и m l.

Разпределението на електроните в орбиталите се нарича електронна конфигурация.

Запълването на атомните орбитали с електрони става в съответствие с три условия:

• Принципът на минимална енергия: Електроните запълват орбиталите, започвайки от най-ниското енергийно подниво. Последователността на поднивата в ред на нарастване на енергията е както следва: 1s<2s<2p<3s<3p<4s≤3d<4p<5s≤4d<5p<6s…;

За да улесните запомнянето на тази последователност от попълване на електронни поднива, следната графична илюстрация е много удобна:

• принцип на Паули: Всяка орбитала може да побере най-много два електрона.

Ако в орбиталата има един електрон, тогава той се нарича несдвоен, а ако има два, тогава те се наричат ​​електронна двойка.

• Правилото на Хунд: най-стабилното състояние на атома е това, при което в рамките на едно подниво атомът има максималния възможен брой несдвоени електрони. Това най-стабилно състояние на атома се нарича основно състояние.

Всъщност горното означава, че например разполагането на 1-ви, 2-ри, 3-ти и 4-ти електрони на три орбитали на p-поднивото ще се извърши по следния начин:

Запълването на атомни орбитали от водород, който има зарядно число 1, до криптон (Kr) със зарядно число 36, ще се извърши, както следва:

Подобно представяне на реда, в който са запълнени атомните орбитали, се нарича енергийна диаграма. Въз основа на електронните диаграми на отделните елементи можете да запишете техните така наречени електронни формули (конфигурации). Така например елемент с 15 протона и в резултат на това 15 електрона, т.е. фосфор (P) ще има следната енергийна диаграма:

Когато се преведе в електронна формула, фосфорният атом ще приеме формата:

15 P = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3

Числата с нормален размер отляво на символа на поднивото показват номера на енергийното ниво, а горните индекси вдясно на символа на поднивото показват броя на електроните в съответното подниво.

По-долу са електронните формули на първите 36 елемента на D.I. Менделеев.

месечен цикъл	Артикул №	символ	заглавие	електронна формула
аз	1	з	водород	1s 1
	2	Той	хелий	1s2
II	3	Ли	литий	1s2 2s1
	4	Бъда	берилий	1s2 2s2
	5	б	бор	1s 2 2s 2 2p 1
	6	° С	въглерод	1s 2 2s 2 2p 2
	7	н	азот	1s 2 2s 2 2p 3
	8	О	кислород	1s 2 2s 2 2p 4
	9	Е	флуор	1s 2 2s 2 2p 5
	10	не	неон	1s 2 2s 2 2p 6
III	11	Na	натрий	1s 2 2s 2 2p 6 3s 1
	12	мг	магнезий	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2
	13	Ал	алуминий	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
	14	Si	силиций	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2
	15	П	фосфор	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3
	16	С	сяра	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4
	17	кл	хлор	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5
	18	Ар	аргон	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6
IV	19	К	калий	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1
	20	ок	калций	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2
	21	sc	скандий	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1
	22	Ти	титан	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2
	23	V	ванадий	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3
	24	Кр	хром	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5 сна дподниво
	25	Мн	манган	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5
	26	Fe	желязо	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6
	27	ко	кобалт	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 7
	28	Ni	никел	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 8
	29	Cu	мед	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 10 сна дподниво
	30	Zn	цинк	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10
	31	Ga	галий	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 1
	32	Ge	германий	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 2
	33	Като	арсен	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 3
	34	Se	селен	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 4
	35	бр	бром	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5
	36	кр	криптон	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6

Както вече споменахме, в основното си състояние електроните в атомните орбитали са подредени според принципа на най-малката енергия. Въпреки това, при наличието на празни p-орбитали в основното състояние на атома, често, когато му се придаде излишна енергия, атомът може да бъде прехвърлен в така нареченото възбудено състояние. Така например един борен атом в своето основно състояние има електронна конфигурация и енергийна диаграма със следната форма:

5 B = 1s 2 2s 2 2p 1

И във възбудено състояние (*), т.е. когато се придаде малко енергия на борния атом, неговата електронна конфигурация и енергийна диаграма ще изглеждат така:

5 B* = 1s 2 2s 1 2p 2

В зависимост от това кое подниво в атома е запълнено последно, химичните елементи се делят на s, p, d или f.

Намиране на s, p, d и f-елементи в таблицата D.I. Менделеев:

• s-елементите имат последното s-подниво, което трябва да бъде запълнено. Тези елементи включват елементи от основните (отляво в клетката на таблицата) подгрупи от групи I и II.
• За p-елементите p-поднивото е запълнено. P-елементите включват последните шест елемента от всеки период, с изключение на първия и седмия, както и елементи от основните подгрупи на III-VIII групи.
• d-елементите са разположени между s- и p-елементите в големи периоди.
• f-елементите се наричат ​​лантаниди и актиниди. Те са поставени в долната част на таблицата от D.I. Менделеев.

Както знаете, всичко материално във Вселената се състои от атоми. Атомът е най-малката единица материя, която носи нейните свойства. От своя страна структурата на атома е изградена от магическа троица от микрочастици: протони, неутрони и електрони.

Освен това всяка от микрочастиците е универсална. Тоест не можете да намерите два различни протона, неутрона или електрона в света. Всички те са абсолютно подобни един на друг. И свойствата на атома ще зависят само от количествения състав на тези микрочастици в общата структура на атома.

Например структурата на водороден атом се състои от един протон и един електрон. Следващият по сложност атом хелий е съставен от два протона, два неутрона и два електрона. Литиевият атом се състои от три протона, четири неутрона и три електрона и т.н.

Структура на атомите (отляво надясно): водород, хелий, литий

Атомите се комбинират в молекули, а молекулите се комбинират в вещества, минерали и организми. Молекулата на ДНК, която е в основата на целия живот, е структура, събрана от същите три магически градивни елемента на вселената като камъка, лежащ на пътя. Въпреки че тази структура е много по-сложна.

Още по-удивителни факти се разкриват, когато се опитаме да разгледаме по-отблизо пропорциите и структурата на атомната система. Известно е, че атомът се състои от ядро ​​и електрони, движещи се около него по траектория, която описва сфера. Тоест дори не може да се нарече движение в обичайния смисъл на думата. Електронът е разположен навсякъде и непосредствено в тази сфера, създавайки електронен облак около ядрото и образувайки електромагнитно поле.

Схематични изображения на структурата на атома

Ядрото на атома се състои от протони и неутрони и почти цялата маса на системата е концентрирана в него. Но в същото време самото ядро ​​е толкова малко, че ако увеличите радиуса му до мащаб от 1 см, тогава радиусът на цялата структура на атома ще достигне стотици метри. Така всичко, което възприемаме като плътна материя, се състои от повече от 99% от енергийните връзки между физическите частици само и по-малко от 1% от самите физически форми.

Но какви са тези физически форми? От какво са направени и от какъв материал са? За да отговорим на тези въпроси, нека разгледаме по-отблизо структурите на протоните, неутроните и електроните. И така, слизаме още едно стъпало в дълбините на микрокосмоса - до нивото на субатомните частици.

От какво е направен един електрон?

Най-малката частица на атома е електрон. Електронът има маса, но няма обем. В научната гледна точка електронът не се състои от нищо, а е безструктурна точка.

Електронът не може да се види под микроскоп. Наблюдава се само под формата на електронен облак, който прилича на размита сфера около атомното ядро. В същото време е невъзможно да се каже с точност къде се намира електронът в даден момент. Устройствата са в състояние да уловят не самата частица, а само нейната енергийна следа. Същността на електрона не е заложена в понятието материя. По-скоро е като празна форма, която съществува само във и чрез движение.

Все още не е открита структура в електрона. Това е същата точкова частица като кванта на енергията. Всъщност електронът е енергия, но това е неговата по-стабилна форма от тази, представена от фотоните на светлината.

В момента електронът се счита за неделим. Това е разбираемо, защото е невъзможно да се раздели нещо, което няма обем. Но вече има разработки в теорията, според които съставът на електрона съдържа триединство от такива квазичастици като:

• Orbiton – съдържа информация за орбиталната позиция на електрона;
• Spinon - отговаря за въртенето или въртящия момент;
• Холон - носи информация за заряда на електрона.

Но както виждаме, квазичастиците нямат абсолютно нищо общо с материята и носят само информация.

Снимки на атоми на различни вещества в електронен микроскоп

Интересното е, че електронът може да абсорбира енергийни кванти, като светлина или топлина. В този случай атомът преминава на ново енергийно ниво и границите на електронния облак се разширяват. Също така се случва енергията, погълната от електрона, да е толкова голяма, че той може да изскочи от атомната система и да продължи движението си като независима частица. В същото време той се държи като фотон от светлина, тоест сякаш престава да бъде частица и започва да проявява свойствата на вълна. Това е доказано в експеримент.

Експериментът на Йънг

В хода на експеримента поток от електрони беше насочен към екран с два процепа, изрязани в него. Преминавайки през тези прорези, електроните се сблъскват с повърхността на друг проекционен екран, оставяйки своя отпечатък върху него. В резултат на това „бомбардиране“ от електрони, на прожекционния екран се появи интерференчен модел, подобен на този, който би се появил, ако вълни, но не частици, преминават през два процепа.

Такъв модел възниква поради факта, че вълната, преминаваща между двата слота, се разделя на две вълни. В резултат на по-нататъшното движение вълните се припокриват, а в някои области взаимно се компенсират. В резултат на това получаваме много ивици на прожекционния екран, вместо една, както би било, ако електронът се държи като частица.

Структурата на ядрото на атома: протони и неутрони

Протоните и неутроните изграждат ядрото на атома. И въпреки факта, че в общия обем ядрото заема по-малко от 1%, именно в тази структура е концентрирана почти цялата маса на системата. Но за сметка на структурата на протоните и неутроните, мненията на физиците са разделени и в момента има две теории наведнъж.

• Теория #1 - Стандарт

Стандартният модел казва, че протоните и неутроните са съставени от три кварка, свързани с облак от глуони. Кварките са точкови частици, също като квантите и електроните. А глуоните са виртуални частици, които осигуряват взаимодействието на кварките. В природата обаче не са открити нито кварки, нито глуони, така че този модел е обект на остра критика.

• Теория №2 – Алтернатива

Но според алтернативната теория на обединеното поле, разработена от Айнщайн, протонът, подобно на неутрона, както всяка друга частица от физическия свят, е електромагнитно поле, въртящо се със скоростта на светлината.

Електромагнитни полета на човека и планетата

Какви са принципите на структурата на атома?

Всичко в света - фино и плътно, течно, твърдо и газообразно - е само енергийните състояния на безброй полета, които проникват в пространството на Вселената. Колкото по-високо е нивото на енергия в полето, толкова по-тънко и по-малко забележимо е то. Колкото по-ниско е енергийното ниво, толкова по-стабилно и осезаемо е то. В структурата на атома, както и в структурата на всяка друга единица на Вселената, се крие взаимодействието на такива полета - различни по енергийна плътност. Оказва се, че материята е само илюзия на ума.