Orbital Shapes

02 Oct 2020
by ignat

Металлы первых двух групп младших рядов имеют изотопы. Изотопы это ядра в которых количество протонов и нейтронов отличается от обычного количества встречающегося для данного элемента в природе. Именно поэтому вычисляют среднюю дробную массу элемента с учетом масс изотопов.

Для некоторых атомов наподобие Li и Be при наличии внешней энергии возможно переход нейтрона в электрон. Изотопы отличаются от обычных элементов массой, временем жизни и зарядом.

В районе нестабильности (H, He, Li, Be) происходит перестройка оболочек в Пи – орбитали. Первый из которых бор.

Можно составить Периодическую систему Менделева в порядке массы, таким образом чтоб было соответствие свойств и не было убывания массы, достаточно подставить в систему в 3 местах изотопы.

Так например Калий с Аргоном надо поменять местами, так как Масса Калия ниже. Но у Калия есть два стабильных изотопа и один который распадается за миллиард лет с большей массой. Так что вряд ли можно воспринимать такой аргумент как весомый для того чтоб использовать только число заряда атома для определения его места.

Это место как раз рядом с появлением Транцедентных металлов (элементов побочных подгрупп с d-орбиталями, начиная со Скандия (Sc).

То же самое по поводу Теллура(Te) и Йода (I). Некоторые изотопы Теллура произвольно распадаются в Ксеон (Xe).

Как видим второе место пляски масс рядом с элементами с F-орбиталями (Лантаноиды и Актиноиды).

Каждый раз когда элемент с большим порядковым номером оказывается легче по массе обозначает что он имеет в природе большое количество изотопов с меньшей массой.

Электронный облака не могут существовать сами по себе. Так многие металлы первых двух групп образуют двухатомные молекулы, а элеметы с Пи-орбиталями решетки.

Состояние электронных облаков атомов сильно зависит от внешнего окружения и целиком опирается на состав ядра. Протоны и нейтроны состоят из кварков. Кварки могут быть источником зарядов и спинов (магнитных аномалий) внутри ядра.

Каждое электронное облако опирается и обязано определенной конфигурацией кварков в ядре. Образование изотопов не происходит без изменения состава ядра атома.

Ядра атомов совместно с окружающей атомной решеткой или молекулярными цепями определяет конфигурацию отдельных атомов.

Так например, Пи-орбитали (гантели) которые имеют ориентацию в пространстве не могут образоваться без регулярной структуры. Потому что для их образования необходим дипольный момент. Вероятно с этим связан переход от 2 слоев S-орбиталей к Пи-орбиталям. Дополнительная энергия не образует 3 слой сразу за 2, а встраивает новые Пи-электроны внутрь предыдущего S слоя.

Условно можно представить этот процесс в виде движущегося тородида вписанного в сферу. Примерно такой же формы как можно наблюдать в воде при высоких числах Рейнолдса или подобно Вектору Герца электромагнитного поля излучаемого около антенны.

Аналогичные эффекты используют при Электролизе Фарадея для борьбы с диффузией с помощью подвижных анодов из ртути.

Вытянутость Пи-орбиталей часто зависит от структуры окружающий атом. Но для их образования Порядковый номер должен быть больше 4 (больше 4 протонов) и около 5 нейтронов.

Каждые 2 протона образуют спаренную S-орбиталь. Вероятно, сонаправленных по моменту.
Дополнительный протон резко меняет картину, образуя 3 центра моментов и разворачивая симметрию в перпендикулярном плоскости 3 центров направлении.

С точки зрения топологии в этом месте происходит появление торического многобразия или вложенной сферической орбитали.

https://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_orbital

Некое совмещение n=2,pz и n=3, dz2, которое обычно изображают как гантелька в сфере.

Интересен так же процесс образования n=3, dz2.

На странице 297 учебника по химии рассмотрим. n=3, dxy, dx2-y2. При добавлении в эту плоскость еще одной гантельки – возникает тор.
При этом у нас в наличии должно быть в ядре минимум 20 Протонов и 20 Нейронов, что характерно для Кальция (который мы получили из Яйца). Для перехода на новый уровень нам необходим еще один Нейрон и порядка 4 протонов. У скандия только один стабильный изотоп 45 (Sc).

То есть все короткоживущие изотопы Скандия, вероятно, приводят к внутренней перестройке ядра с образованием этого самого тора.

Перестройка происходит следующим образом. Гогда в горизонтальной плоскости у нас уже заняты все 2 гантельки (спаренные пи-орбитали) а мы добавляем еще 2. Таким образом что 1 пи-орбиталь оказывается в горизонтальной области совместно с 2 другими. Эта новая пи-орбиталь (в соответствии законами Рейнольдса и топологией). Топологически есть несколько возможностей в зависимости от поглощенной энергии.

1. Разделяется на 2 неспаренные пи-орбитали образуя вытянутые гантели в горизонтальной плоскости.
2. Образовать тор у которого центры внешнего и внутреннего радиуса совмещены в данном слое.
3. Образовать 2 сферические p-орбитали на внешнем уровне.

Внутренняя пи-орбиталь на вертикальной оси как бы перетекает в тор 2 неспаренными пи-орбиталями, образуя совместную внутренню часть. Тор образовать легко, это просто вложенная сфера с моментом который смещает топологические центры и увеличивает внешний радиус тора.

Для случая 1 при условии перехода на новый уровень требуется около 4 протонов и кристаллическая решетка.

Естественно, при такой интерпретации мы подразумеваем, что электрон способен топологически быть ассоциирован с двух-связанной областью тора.

Литература для углубленного чтения.

http://theor.jinr.ru/~diastp/winter09/lectures/yushanhai.pdf

Каждый электрон связан с протоном, если эта связь, где в качестве вязкости выступает магнитное поле между ядрами не ослабнет достаточно чтоб электрон смог перейти к другому протону.

Молекулярную цепочку в ферро и парамагнетике можно представлять набор центров со спинами определенной ориентации в районе ядер. Тогда если спины будут направлены в различные стороны будет происходить расталкивание центров. Если в один и тот же центр то удержание. Возможны комбинации, когда на два расталквающихся слоя с регулярным расстоянием формируется один сдвиговый слой на поверхности.

http://www.t-z-n.ru/prenevid/docs/int_albom.pdf

Порядок ориентации орбиталей в кристаллической решетке ведет к определенному спиновому порядку, и наоборот – изменив спиновую ориентацию мы можем поменять свойства кристалла. Такими как антиферромагнитному взаимодействию в случае однократно занятых орбиталей. Если орбитали заняты полностью перекрытия не происходит и обмен оказывается ферромагнитным.

Minecraft Edu © 2020