JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–74_Issue-1_April-2025
32
32
ATOM ELEKTRON TUZILISHI VA KVANT SONLAR
Boymirzayeva M.
Namangan Davlat Pedagogika instituti
Kimyo yo’nalishi 3-bosqich talabasi
Annotatsiya
: maqolada kimyo fanini o’qitishdagi qiyinchiliklar, masalalar
ishlash davomida duch kelinadigan ikkilanishlar va bularni bartaraf etish yo’llari
haqida so’z boradi.
Kalit so’zlar
: bosh kvant son, orbital kvant son, magnit kvant son, spin kvant son,
orbita, parallel, antiparallel.
ATOMIC ELECTRON STRUCTURE AND QUANTUM NUMBERS
Boymirzayeva M.
Namangan State Pedagogical Institute
Abstract:
the article talks about the difficulties in teaching chemistry,
the hesitations encountered during the work of problems and ways to overcome them.
Key words:
Prime quantum number, orbital quantum number, magnetic quantum
number, spin quantum number, orbit, parallel, antiparallel.
ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА АТОМА И КВАНТОВЫЕ ЧИСЛА.
Боймырзаева М.
Наманганский государственный педагогический институт
Аннотация:
в статье рассказывается о трудностях в обучении химии,
возникающих при работе с неуверенностью задачах и способах их преодоления
Ключевые слова:
главное квантовое число, орбитальное квантовое число,
магнитное квантовое число, спиновое квантовое число, орбита, параллель,
антипараллель.
Kirish
Kimyo fanida atom tuzilishini va uning xossalarini chuqur tushunish muhim
ahamiyatga ega. Ayniqsa, atomning elektron tuzilishi va kvant sonlari haqida aniq
tasavvurga ega bo‘lish, kimyoviy elementlarning xossalarini tushuntirishda asosiy
o‘rin tutadi. Kvant mexanikasi asosida shakllangan atom modeli, elektronlarning
harakatlanish qonuniyatlari va ularning kvant sonlari bilan ifodalanishi zamonaviy
kimyo va fizikaning muhim yo‘nalishlaridan biridir.
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–74_Issue-1_April-2025
33
33
Atom elektron tuzilishini o‘rganish davomida kvant sonlari tushunchasi markaziy
o‘rinni egallaydi. To‘rtta asosiy kvant son – bosh kvant son (n), orbital kvant son (l),
magnit kvant son (m) va spin kvant son (s) – elektronlarning energetik holatini, fazoviy
taqsimlanishini va harakat yo‘nalishini belgilaydi. Ushbu kvant sonlari orqali
elektronlarning orbitalarda joylashuvi, ularning kvant holatlari va elementlarning
kimyoviy xossalari izohlanadi.
Mavzuni o‘rganish jarayonida ko‘plab o‘quvchilar kvant sonlarini tushunishda
qiyinchiliklarga duch kelishadi. Masalan, elektronlarning pog‘onalar va orbitallarga
joylashish tartibini aniqlash, kvant sonlari orasidagi bog‘liqlikni tushunish va ularni
amaliy masalalar yechishda qo‘llash oson emas. Shu sababli, ushbu maqolada atom
elektron tuzilishining nazariy asoslari, kvant sonlari haqida batafsil ma’lumot beriladi
hamda o‘qitish jarayonida uchraydigan muammolar va ularni bartaraf etish yo‘llari
ko‘rib chiqiladi.
Shuningdek, maqolada ushbu mavzuni o‘quvchilarga tushuntirishda pedagogik
yondashuvlar va metodlarning samaradorligi tahlil qilinadi. Jumladan, an’anaviy va
interfaol o‘qitish usullari solishtirilib, kvant sonlari mavzusini o‘rgatishda kichik
guruhlarda ishlash, aqliy hujum, muammoli ta’lim kabi usullarning o‘quvchilar
bilimiga ta’siri baholanadi. Namangan viloyati 25-son umumiy o‘rta ta’lim maktabida
o‘tkazilgan tajriba asosida interfaol metodlarning natijadorligi tahlil qilinadi.
Maqolaning
maqsadi
– kvant sonlarini tushuntirishda uchraydigan
qiyinchiliklarni aniqlash, ularni oson va samarali tushuntirish usullarini tavsiya qilish
hamda pedagogik texnologiyalarning o‘quvchilar bilimiga ta’sirini tahlil qilishdan
iborat. Ushbu tadqiqot natijalari kimyo o‘qituvchilari va o‘quvchilar uchun foydali
bo‘lib, kvant mexanikasi asoslarini yanada chuqurroq o‘rganishga yordam beradi.
To’lqin funksiyasini qabul qiluvchi qiymatlarni cheklovchi 4 ta kvant son bor.
1)bosh 2)orbital 3)magnit spin kvant sonlar.
Bosh kvant son – (1913-yil N.Bor kiritgan)
energetik pog’onalar (qavatlar)
sonini ifodalovchi kattalik.Bosh kvant soni davr raqamiga teng bo’ladi
Bosh kvant sonni butun sonlar bilan yoki lotin alifbosining bosh harflari bilan
belgilanadi.
n = 1, 2, 3, 4, 5, 6,…….
K L M N O P
Bosh kvant soni qanchalik ortsa
1)orbitaldagi elektron bilan yadro orasidagi masofa ortadi.
2)yadro bilan elektronni tortishish energiyasi kamayadi.
3)elektronning hususiy energiyasi ortadi.
Bosh kvant sonicha pog’onacha bo’ladi
n
2
= orbital bo’ladi
2n
2
= orbitaldagi elektronlar sonini topiladi
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–74_Issue-1_April-2025
34
34
Energetik pog’onalari tashkil etuvchi pogo’nachalar,orbitallar xillarini va
sonlarini orbital kvant son orqali ifodalanadi.
Orbital kvant son – (1916-yil A.I.Zammerfold kiritgan)
elektron orbitallarni
o’rganadi.
Orbital kvant soni
L
harfi bilan belgilanadi va uning qiymati 0 dan n-1 ga teng
qiymatlarni qabul qiladi.
Pog’onachalar raqamlar bilan yoki lotin alifbosining kichik harflari bilan
ifodalanadi.
M: Bosh kvant son Orbital kvant son
n=1 l=0 s
n=2 l=0,1 s,p
n=3 l=0,1,2 s,p,d
n=4 l=0,1,2,3 s,p,d,f
s p d f
Pog’onani tashkil etuvchi pog’onachalar
elektron orbitallar
deyiladi
Orbitallarning fazoviy shaklini 3-kvant son magnit kavnt soni belgilaydi
Magnit kvant son
– m harfi bilan belgilanadi uning qiymati orbital kvant sonini
musbat va manfiy qiymatlarini qabul qiladi.
M:
Orbital kvant soni l=0(s) l=1(p) l=2(d)
Magnit kvant soni 0 -1 0 +1 -2 -1 0 +1+2
Bu uchchala kattalik orbitallarni tavsiflovchi kattalik ular elektronga hos
hususiyatni aks ettirmaydi.
Elektronga hos bo’lgan hususiyatni to’rtinchi kvant son spin kvant soni orqali
ifodalanadi.
Spin kvant soni –
elektroning shaxsiy harakat momenti miqdorining taanlangan
o’qga bo’lgan proeksiyasi spin kvant soni deb ataladi.
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–74_Issue-1_April-2025
35
35
Spin kvant sonining qiymati ikki hil +0,5 va -0,5 b’ladi.+0,5 bo’lsa strelka
yuqoriga ↑ qaraga bo’ladi -0,5 bo’lsa strelka pastga ↓ qaragan holda bo’ladi.
Kvant sonlarda bitta prinsip va ikkita qoida bor.
Pauli prinsipi –
bitta atomda to’rtala kvant soni bir xil bo’lgan ikkita elktroni
bo’lishi mumkin emas,uchala kvant soni bir xil bo’lishi mumkin lekin ohirgi kvant soni
bilan farq qiladi.
Agar ikki ta elektroni spini bir yo’nalishda bo’lsa ular
parallel (↑↑)
spinli,qarama
qarshi holda bo’lsa ular
antiparallel (↑↓)
spinli bo’ladi.
Pauli prinsipiga binoan bitta arbitalda ko’pi bilan ikkita elektron joylashadi.
Orbitalda yagona elektron bo’lsa yarim to’lgan pog’onacha ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
Har bir orbitalda 2 ta juft qrama qarshi spinli elektron joylashgan bo’lsa
to’lgan
pog’onacha
orbitallar deb ataladi ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
Pog’onachalarda elektronlarini to’lib borish tartibini
Klechkovskiy qoidasi
asosida aniqlanadi.
Elektron orbitallarning elektronlar bilan to’lib borish tartibi bosh va orbital kvant
sonlar yig’indisi bilan aniqlanadi.
Klechkovskiyning ikkita qoidasi bor.
1)
elektron pog’onachalarning elektronlar bilan to’lib borish tartibi bosh va orbital
kvant sonlar yig’indisi qiymati ortib borishi tartibida bo’ladi.
2)
agar bosh va arbital kvant sonlarning yig’indisi teng bo’lsa bosh kvant soni
ortib borishi tartibida joylashtiriladi.
Bosh kvant son Orbital kvant son yig’indisi
n=1 l=0 1s
n=2 l=0,1 2s,2p
n=3 l=0,1,2 3s,3p,3d
n=4 l=0,1,2,3 4s,4p,4d,4f
n=5 l=0,1,2,3,4 5s,5p,5d,5f,5g
n=6 l=0,1,2,3,4,5 6s,6p,6d,6f,6g,6h
n=7 l=0,1,2,3,4,5,6 7s,7p,7d
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
3d
10
4p
6
5s24d
10
5p
6
6s
2
4f
14
5d
10
6p
6
7s
2
5f
14
6d
10
7p
6
Klechkovskiy qatori deyiladi.
Orbitallarda elektronlar joylashishini Pauli prinsipi, elektronlarni qobiqchalarda
joylashishini Klechkovskiy qoidasi,orbitallarda elektronlarning to’lib borish tartibini
Gund qoidasi orqali tushuntiriladi.
Gund qoidasi –
atomda elektron spinlari yig’indisi maksimal qiymatga ega
bo’lganda atom elektron afzallikka ega bo’ladi.
M: 2p
4
↑↓ ↑↓ holatdan ko’ra ↑↓ ↑ ↑ bu holat afzalroq.
s orbitaldan d orbitalga elektron ko’chish kuzatiladi.
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–74_Issue-1_April-2025
36
36
Davriy sistemada d elementlardan 10 tasida s dan d ga elektron ko’chishi
kuzatiladi.
Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Ag, Pt, Au, Pd
Shulardan
1 ta elektron ko’chishi 9 ta elementda
Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Ag, Pt, Au
2 ta elektron ko’chishi bitta elementda
Pd da kuzatiladi
10 tasidan ikkitasida 1 elektron ko’chganda yarim to’ladi
Cr va Mo
4 tasida to’la to’lgan bo’ladi
Cu, Pd, Ag, Au
Qolgan elementlarda chala to’lish kuzatiladi.
Quyidagilar kvant sonlar uchun umumiy formulalar hisoblanadi.
Ushbu mavzuni o’quvchilarga tushuntirishda metod va usullardan foydalanish
ijobiy natijalarga olib kelishi bo’yicha ma’lumotlar keltirilgan. Ushbu mavzuni
tushuntrishda interfaol metodlar, aqliy hujum metodlari, kichik guruhlarda ishlash
metodlari, davra suhbati metodlari yaxshi samara beradi.
Ushbu mavzu bo’yicha Namangan tumani 25- sonli umumiy o’rta ta’lim
maktabining 9A va 9B dars mashg’ulotlari tashkil qilindi. 9 A sinfda an’anaviy usullar
yordamida o’tilgan dars natijalari orqali o’quvchilar baholandi. Xuddi shu mavzuni 9
B sinf o’quvchilariga kichik guruhlarda ishlash metodi orqali o’tildi va o’quvchilar
baholandi. Shundan so’ng ikkala sinf o’quvchilari baholari tahlil qilindi.
Bosh
kvant
son
Orbital
kvant
son
Orbital
kvant son
qiymati
Qobiqlar
(electron
qavat)dagi
maksimal
yacheyka
(orbital)lar
soni
Qobiqlar
(electron
qavat)dagi
maksimal
elektronlar
soni
Qobiqchalar
(orbitallar)
dagi yacheyka
(katak)lar
maksimal soni
Har bir
yacheyka
(katak)larga
sig’adigan
maksimal
elekronlar soni
n
l
L=n-1
n
2
2n
2
2l+1
4l+2
1
s
0
1
2
1
2
2
p
1
4
8
3
6
3
d
2
9
18
5
10
4
f
3
16
32
7
14
JOURNAL OF NEW CENTURY INNOVATIONS
Volume–74_Issue-1_April-2025
37
37
№
Sinf
O‘quvchilar
soni
O‘zlashtirish natijalari
A’lo
Yaxshi
Qoniqarli
Qoniqarsiz
1
9A
28
4
6
8
10
2
9 B
29
8
10
8
3
Xulosa olingаn nаtijаlаr dаrslаrni yangi pеdаgogik tеhnologiyalаrni qo‘llаsh
orqаli tаshkil etish ijobiy ko‘rsаtkichlаrgа olib kеlishi vа o‘quvchi yoshlаrdа kimyo
fаnigа yanаdа qiziqishni orttirishning muhim omillаridаn biri ekanligini ko’rsatmoqda.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1.
N.Parpiyev, A.Muftaxov, H.Raximov Anorganik kimyo Toshkent 2003
2.
X.To’xtayev, R.Aristonbekov, K.Cho’lponov Anorganik kimyo Toshkent 2011
3.
T.Toshpo’latov, G.Raxmatullayev Anorganik kimyo nazariy asoslari Toshkent 2005