Ряд ключевского как пользоваться
Правила последовательности заполнения электронных энергетических уровней и подуровней атомов элементов
Задача 20.
Каким принципам подчиняется последовательность заполнения электронных энергетических уровней и подуровней? Ответ иллюстрируйте примерами
Решение:
Электронные формулы отображают распределение электронов в атоме по энергетическим уровням, подуровням (атомным орбиталям). Электронная конфигурация обозначается группами символов nlx, где n – главное квантовое число, l – орбитальное квантовое число (вместо него указывают соответствующее буквенное обозначение – s, p, d, f), x – число электронов в данном подуровне (орбитали). Устойчивому (невозбужденному) состоянию многоэлектронного атома отвечает такое распределение электронов по атомным орбиталям, при котором энергия атома минимальна. Поэтому они заполняются в порядке последовательного возрастания их энергий. Этот порядок заполнения определяется правилом Клечковского (правило n + l ):
– заполнение электронных подуровней с увеличением порядкового номера атома элемента происходит от меньшего значения (n+l) к большему значению (n + l );
– при равных значениях (n + l ) заполняются сначала энергетические подуровни с меньшим значением. Последовательность заполнения энергетических уровней и подуровней следующая:
1s►2s►2р►3s►3р►4s►3d►4р►5s►4d►5р►6s►(5d1)►4f►5d►6р►7s►(6d1-2)►5f►6d►7р
Поэтому, например, в атоме элемента скандия Sc после заполнения 4s-орбиталей заполняются 3d-орбитали, а не 4р:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1
Электронные формулы элементов все жеи ногда пишут, используя нумерацию уровней и орбиталей. Тогда электронная формула Sc будет имееть вид:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 4s 2
Таким образом, правила Клечковского илюстрируют последовательность заполнения электронных энергетических уровней и подуровней. Првильно составлять электронную формулу атома элемента с использованием правил Клечковского.
Задача 21.
Напишите электронные формулы атомов марганца и селена. Распределите электроны этих атомов по квантовым ячейкам. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?
Решение:
Так как число электронов в атоме того или иного элемента равно его порядковому номеру в таблице Д.И.Менделеева, то для элементов №25 (марганец) – d-элемент и №34 (селен) – p-элемент электронные формулы согласно правилам Клечковского имеют вид:
Правило Клечковского
Правило Клечковского (также Правило n+l; также используется название правило Маделунга) — эмпирическое правило, описывающее энергетическое распределение орбиталей в многоэлектронных атомах.
Правило Клечковского гласит:
Заполнение электронами орбиталей в атоме происходит в порядке возрастания суммы главного и орбитального квантовых чисел . При одинаковой сумме раньше заполняется орбиталь с меньшим значением
.
Правило n+l предложено в 1936 г. немецким физиком Э. Маделунгом; в 1951 г. было вновь сформулировано В. М. Клечковским.
Содержание
Распределение электронов по орбиталям в водородоподобных и многоэлектронных атомах
По мере увеличения суммарного числа электронов в атомах (при возрастании зарядов их ядер, или порядковых номеров химических элементов) атомные орбитали заселяются таким образом, что появление электронов на орбитали с более высокой энергией зависит только от главного квантового числа n и не зависит от всех остальных квантовых чисел, в том числе и от l. Физически это означает, что в водородоподобном атоме (в отсутствие межэлектронного отталкивания) орбитальная энергия электрона определяется только пространственной удаленностью зарядовой плотности электрона от ядра и не зависит от особенностей его движения в поле ядра. Поэтому энергетическая последовательность орбиталей в водородоподобном атоме выглядит просто:
Эта энергетическая последовательность легко может быть описана при помощи эмпирического правила суммы двух первых квантовых чисел, разработанного в 1951-м году В. М. Клечковским и иногда называемого правилом (n+l). Это правило основано на зависимости орбитальной энергии от квантовых чисел n и l и описывает энергетическую последовательность атомных орбиталей как функцию суммы . Суть его очень проста:
орбитальная энергия последовательно повышается по мере увеличения суммы , причём при одном и том же значении этой суммы относительно меньшей энергией обладает атомная орбиталь с меньшим значением главного квантового числа
. Например, при
орбитальные энергии подчиняются последовательности
, так как здесь для
-орбитали главное квантовое число наименьшее
, для
-орбитали
; наибольшее
,
-орбиталь занимает промежуточное положение
.
При заполнении орбитальных оболочек атома более предпочтительны (более энергетически выгодны), и, значит, заполняются раньше те состояния, для которых сумма главного квантового числа и побочного (орбитального) квантового числа
, т.е.
, имеет меньшее значение.
Правило (n+l) в целом хорошо иллюстрирует таблица 1, где по мере постепенного возрастания суммы (n+l) приведена энергетическая последовательность атомных орбиталей. В этой таблице не указаны нереальные (запрещенные квантовой механикой атома) варианты, для которых не выполняется обязательное требование n>l, в частности не указаны комбинации для (n+l)=6:
n | 1 | 2 | 3 |
l | 5 | 4 | 3 |
(n+l) | n | l | Атомные орбитали | |
---|---|---|---|---|
1 | 1 | 0 | 1s | Первый период |
2 | 2 | 0 | 2s | Второй период |
3 | 2 | 1 | 2p | |
3 | 0 | 3s | Третий период | |
4 | 3 | 1 | 3p | |
4 | 0 | 4s | Четвёртый период | |
5 | 3 | 2 | 3d | |
4 | 1 | 4p | ||
5 | 0 | 5s | Пятый период | |
6 | 4 | 2 | 4d | |
5 | 1 | 5p | ||
6 | 0 | 6s | Шестой период | |
7 | 4 | 3 | 4f | |
5 | 2 | 5d | ||
6 | 1 | 6p | ||
7 | 0 | 7s | Седьмой период | |
8 | 5 | 3 | 5f | |
6 | 2 | 6d | ||
7 | 1 | 7p | ||
8 | 0 | 8s | Начало восьмого периода |
Приведённую в таблице очерёдность заполнения электронами атомных орбиталей удобно представить в виде схемы:
Исключения из правила Клечковского
Эмпирическое правило Клечковского и вытекающее из него схема очерёдностей несколько противоречат реальной энергетической последовательности атомных орбиталей только в двух однотипных случаях: у атомов Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Pt, Au [1] имеет место “провал” электрона с s-подуровня внешнего слоя на d-подуровень предыдущего слоя, что приводит к энергетически более устойчивому состоянию атома, а именно: после заполнения двумя электронами орбитали 6s следующий электрон появляется на орбитали 5d, а не 4f, и только затем происходит заселение четырнадцатью электронами 4f орбиталей, затем продолжается и завершается заселение десятиэлектронного состояния 5d. Аналогичная ситуация характерна и для орбиталей 7s, 6d и 5f.
Мнемоническое правило
Лекция о Ключевском
28 января 2021 года – 180 лет со дня рождения Василия Осиповича Ключевского, великого сына России.
Осенью минувшего года продолжились (в рамках известных ограничений) занятия лектория «Время культуры» в новокузнецкой городской библиотеке.
Мне предложили подготовить и прочитать лекцию к юбилейной дате российского историка В.О. Ключевского.
Тема лекции: «Исторические взгляды Василия Ключевского». Предложение было для меня неожиданным, но не случайным.
Ключевский. Воспоминание школьных лет.
«Курс русской истории», несколько томов Ключевского (издание, вероятно, 1950-1960 гг.), у бабушки в Буграх, в деревенском доме, в кладовке, среди прочих книг её младшего сына (привёз с севера, где жил и работал).
Сколько мне было лет: четырнадцать, пятнадцать? Читала, как художественную литературу, «запойно», как всегда, когда интересно. История Ключевского была совсем не похожа на историю из школьного учебника. В ней действовали живые персонажи исторического прошлого.
Позже книги Ключевского куда-то пропали, о чём дядя впоследствии сожалел. Родственников было много, и многие «любили книгу, источник знаний».
Но имя Ключевского осталось в моей памяти. Потом, в конце 1980-х или в начале 1990-х, в нашей семье появились «макулатурный» Карамзин и «макулатурный» Соловьёв. Ключевского в обмен на макулатуру не издавали.
С тех пор в моей жизни было много разных интересных книг, но «Ключевский» не случался.
ПЛАН* лекционного занятия
1. Демонстрация историко-документального видеофильма «Планета Ключевский», созданного при поддержке Российского исторического общества, 2015 г. (26 мин.)https://www.youtube.com/watch?v=EjZm1aRA69c&t=302s
2. Лекция с презентацией «В.О. Ключевский. Исторические взгляды» (45-50 мин.).
3. Обсуждение по теме.
* Дополнительно: Просмотр презентации слайдов «В.О. Ключевский. Афоризмы о человеке» (3-4 мин.)
Исторические взгляды Василия Ключевского**.
К 180-летию со дня рождения историка В.О. Ключевского
ПЛАН
Введение
1. Краткая биография
2. Взгляд на историю Русского государства с позиций В.О. Ключевского
3. Творчество В.О. Ключевского как заметное явление русской культуры
Заключение
Заслуги российского историка В.О. Ключевского были признаны при жизни. Он был профессором Московского университета, академиком Петербургской Академии наук, тайным советником. Также был избран членом Общества истории и древностей российских, Московского археологического общества, Общества любителей российской словесности, Московского литературно-художественного кружка.
Сам же Василий Осипович считал: «В жизни учёного и писателя главные биографические факты – книги, важнейшие события – мысли».
1. Краткая биография
Родился 28(16) января 1841 года в семье бедного приходского священника Пензенской епархии.
И со стороны отца, и со стороны матери великий историк происходил из духовного сословия.
Учился в Пензе в духовном училище и в духовной семинарии. На последнем курсе намеренно бросил семинарию, чтобы посвятить себя науке.
Учился на историко-филологическом факультете Московского университета (1861-1865).
Изучал русскую историю под руководством крупнейшего российского историка С.М. Соловьёва, которого считал своим учителем.
Окончил Московский университет с золотой медалью, остался при кафедре русской истории для приготовления к профессорскому званию.
Тема дипломного сочинения Ключевского: «Сказания иностранцев о Московском государстве» (1865), первое опубликованное исследование молодого историка. Начало его пути в науку.
Магистерская диссертация «Древнерусские жития святых как исторический источник» (1871).
После её защиты Ключевский получил право преподавать в высших учебных заведениях.
Первым рабочим местом молодого историка стало Александровское военное училище (1967-1883).
Читал лекции слушательницам Высших женских курсов (проф. В.И. Герье) в течение 15 лет (1872-1888).
Параллельно читал курс гражданской русской истории в Московской духовной академии (Сергиев Посад). Служба Ключевского в Академии продолжалась 36 лет – до конца 1906 г. – больше, чем в каком-либо ином учебном заведении.
С 1879 преподавал в Московском университете, где заменил на кафедре русской истории скончавшегося С.М. Соловьёва.
В 1893-1895 годах, по поручению императора Александра III, читал курс «Новейшая история Западной Европы в связи с историей России» великому князю Георгию Александровичу, который, будучи больным туберкулёзом, жил на Кавказе, в Абастумане.
С 1898 по 1910 г. преподавал в Училище живописи, ваяния и зодчества.
Научно-педагогическая деятельность Василия Осиповича Ключевского продолжалась около 50 лет.
В.О. КЛЮЧЕВСКИЙ: «Чтобы быть хорошим преподавателем, надо любить то, что преподаёшь, и любить тех, кому преподаёшь».
Докторская диссертация «Боярская Дума Древней Руси» (1882). Это фундаментальное исследование заняло у него почти 10 лет напряжённого труда; изданное отдельной книгой, стало подлинным научным событием того времени.
Временем расцвета научной деятельности Ключевского были 70-80-е годы 19 века. В это время им было написано исследование «Происхождение крепостного права в России» (1885) и «Подушная подать и отмена холопства в России»(1886), которые дали сильный и плодотворный толчок полемике о происхождении крестьянского прикрепления в древней Руси.
В.О. КЛЮЧЕВСКИЙ: «Кто неспособен работать по 16 часов в сутки, тот не имел права родиться и должен быть устранён из жизни как узурпатор бытия».
Главным делом жизни В.О. Ключевского был «Курс русской истории», как результат тщательной обработки лекций, читавшихся в Московском университете на протяжении более 30 лет.
Историк успел подготовить к изданию первые четыре части «Курса» (1904-1911). Пятая часть вышла после Октябрьской революции в 1922 г.
Умер 25 (12) мая 1911 г. Похоронен на Донском кладбище в Москве.
В.О. КЛЮЧЕВСКИЙ: «Смерть – величайший математик, ибо безошибочно решает все задачи».
2. Взгляд на историю Русского государства с позиций В.О. Ключевского
Ключевский в своих монографических исследованиях и в «Курсе русской истории» дает своё, строго субъективное понимание русского исторического процесса. По Ключевскому, исторический процесс – это «ход, условия и успехи человеческого общежития или жизнь человечества в её развитии и результатах». Свою концепцию Ключевский называл «исторической социологией», понимая её как «историческое изучение свойств и действия сил, созидающих и направляющих людское общежитие».
«Основные исторические силы, которые строят людское общежитие: человеческая личность, людское общество и природа страны». Каждая из этих сил вносит в состав общежития свой запас элементов или связей, в которых проявляется её деятельность.
В.О. КЛЮЧЕВСКИЙ: «Народ становится государством, когда чувство национального единства получает выражение в связях политических, в единстве верховной власти и закона».
«В государстве народ становится не только юридическим лицом, но и исторической личностью с более или менее ясно выраженным национальным характером и сознанием своего мирового значения».
В.О. КЛЮЧЕВСКИЙ: «Доверие народа к своим вождям есть признак его веры в себя, в свои нравственные силы».
Новаторство Василия Осиповича заключалось в том, что он обнаруживал общие закономерности всемирно-исторического процесса, где главная роль отдавалась народу. В связи с этим появился новый термин «историческая личность народа».
Первостепенным фактором отечественной истории Ключевский считал колонизацию обширных пространств России русским народом. «История России есть история страны, которая колонизуется». Область колонизации в ней расширялась вместе с государственной ее территорией.
До Ключевского учёные делили историю России на три периода, связанных с укреплением государственной власти: время феодальной раздробленности, эпоха объединения княжеств в Московское государство и Российская империя, начиная с правления Петра I.
Ключевский отошёл от периодизации по царствованиям монархов, отказался от хронологического изложения событий. Он наметил периодизацию, исходя из главных моментов, определяющих, по его мнению, развитие исторического процесса.
В основу периодизации были положены географический, хозяйственный и социальный признаки.
Обозначив хронологические периоды, Ключевский в дальнейшем мало считается с хронологией. Во всем дальнейшем изложении русской истории он думает о ней как о едином целом. Большинство глав «Курса» посвящено описанию истории административных учреждений и сословий, в особенности истории закрепощения крестьян.
В.О. КЛЮЧЕВСКИЙ: «Умственный труд и нравственный подвиг всегда останутся лучшими строителями общества, самыми мощными двигателями человеческого развития».
3. Творчество В.О. Ключевского как заметное явление русской культуры
В.О. КЛЮЧЕВСКИЙ: «Чтобы защитить отечество от врагов, Пётр опустошил его больше всякого врага».
«Сердце Екатерины никогда не ложилось поперек дороги ее честолюбию».
«История не учительница, а надзирательница, наставница жизни, она ничему не учит, а только наказывает за незнание уроков».
В 1892 году в Сергиевом Посаде, в торжественном собрании Московской Духовной Академии, В.О. Ключевский произнёс свою знаменитую речь о Сергии Радонежском.
«… Творя память Преподобного Сергия, мы проверяем самих себя, пересматриваем свой нравственный запас, завещанный нам великими строителями нашего нравственного порядка, обновляем его, пополняя произведенные в нем траты.
Ворота Лавры Преподобного Сергия затворятся и лампады погаснут над его гробницей только тогда, когда мы растратим этот запас без остатка, не пополняя его».
Художественный дар Ключевского нашёл воплощение в его афоризмах, репликах, оценках, часть которых была широко известна в интеллектуальных кругах России. Большой интерес представляют изданные дневники и письма Василия Осиповича Ключевского.
В.О. КЛЮЧЕВСКИЙ: «На Западе Церковь без Бога, в России Бог без Церкви».
«Христы редко являются, как кометы, но Иуды не переводятся, как комары». «В России центр на периферии».
«Спорт становится любимым предметом размышления и скоро станет единственным методом мышления».
«В России историю следует издавать в виде блокнота, в котором легко изъять любую страницу и заменить её новой».
«Народ, не помнящий своего прошлого, не имеет будущего».
Главным делом для В.О. Ключевского всегда оставалось изучение истории. Без её знания, считал учёный, «мы должны признать себя случайностями, не знающими, как и зачем мы пришли в мир, как и для чего мы живём, как и к чему должны стремиться…».
«Ключевский … сам глубоко переживая прошлые судьбы нашей родины, … своими трудами хотел содействовать тому, чтобы каждый из нас был «хоть немного историком» и мог «стать сознательно и добросовестно действующим гражданином»». (А.С. Лаппо-Данилевский, российский историк).
Именно этим пожеланием так остро современен Ключевский.
Он по праву является гордостью России и многими гранями своего удивительного таланта по-прежнему привлекает пристальное внимание современных научных и читательских кругов.
** Сокращённый вариант текста лекции.
* Дополнительно: Афоризмы из презентации «В.О. Ключевский. Афоризмы о человеке».
История Российской империи
История – сокровищница наших деяний, свидетельница прошлого, пример и поучение для настоящего, предостережение для будущего (М. Сервантес)
Историк В.О. Ключевский
«В жизни ученого и писателя главные биографические факты — книги, важнейшие события — мысли». (В.О. Ключевский)
Василий Осипович Ключевский родился в селе Воскресенском недалеко от Пензы в семье бедного приходского священника, который был первым учителем мальчика, но который трагически погиб, когда Василию было всего 9 лет. Семья перебралась в Пензу, где поселилась в небольшом домике, переданном одним из друзей священника.
Окончил сначала пензенское духовное училище, а затем духовную семинарию.
В 1861 г. поступил на историко-филологический факультет Московского университета. Его преподавателями были Н.М. Леонтьев, Ф.М. Буслаев, К.Н. Победоносцев, Б.Н. Чичерин, С.М. Соловьев, лекции которых оказали на молодого историка большое влияние. «Соловьев давал слушателю удивительно цельный, стройной нитью проведенный сквозь цепь обобщенных фактов, взгляд на ход русской истории, а известно, какое наслаждение для молодого ума, начинающего научное изучение, чувствовать себя в обладании цельным взглядом на научный предмет», — писал впоследствии Ключевский.
Музей Ключевского в Пензе
Карьера
После окончания университета Ключевский остается здесь преподавать и начинает работу о древнерусских святых, которая стала его магистерской диссертацией. Попутно он пишет несколько работ по истории церкви и русской религиозной мысли: «Хозяйственная деятельность Соловецкого монастыря», «Псковские споры», «Содействие церкви успехам русского гражданского порядка и права», «Значение преподобного Сергия Радонежского для русского народа и государства», «Западное влияние и церковный раскол в России ХVII века» и др.
Ключевский много сил отдает преподаванию: в 1871 г. его избирают на кафедру русской истории в Московской духовной академии, на которой он работал до 1906 г.; затем он начал преподавать в Александровском военном училище, а также на высших женских курсах. Его научная и преподавательская карьера быстро идет вверх: в сентябре 1879 г. его избирают доцентом Московского университета, в 1882 г. — экстраординарным, в 1885 г. — ординарным профессором.
В 1893 — 1895 годах он читал курс русской истории великому князю Георгию Александровичу (сыну Александра III) ; преподавал в училище живописи, ваяния и зодчества; в 1893 — 1905 годах был председателем Общества Истории и Древностей при Московском университете.
Он являлся академиком и почетным академиком ряда научных обществ.
За Ключевским утвердилась слава блестящего лектора, который умел захватывать внимание аудитории силой анализа, даром изображения, глубокой начитанностью. Он блистал остроумием, афоризмами, эпиграммами, которые востребованы и сегодня. Его работы всегда вызывали полемику, в которую он старался не вмешиваться. Темы его работ исключительно разнообразны: положение крестьянства, земские соборы Древней Руси, реформы Ивана Грозного…
Его волновала история духовной жизни русского общества и его выдающихся представителей. К этой теме относится ряд статей и речей Ключевского о С.М. Соловьеве, Пушкине, Лермонтове, Н.И. Новикове, Фонвизине, Екатерине II, Петре Великом. Он издал «Краткое пособие по Русской истории», а в 1904 г. приступил к изданию полного курса. Всего вышло 4 тома, доведенных до времени Екатерины II.
В. Ключевский излагает строго субъективное понимание русской истории, устраняя обзор и критику и не вступая ни с кем в полемику. Он полагает в основу курса факты не по их действительному значению в истории, а по их методологическому значению.
«Курс русской истории»
Самый известный научный труд Ключевского – «Курс русской истории» в 5-ти частях. Он работал над ним более 30 лет, но решился к его публикации только в начале 1900-х годов. Основным фактором русской истории Ключевский считает колонизацию России, вокруг колонизации и развертываются основные события: «История России есть история страны, которая колонизируется. Область колонизации в ней расширялась вместе с государственной ее территорией. То падая, то поднимаясь, это вековое движение продолжается до наших дней».
Ключевский разделил русскую историю на четыре периода:
I период — приблизительно с VIII до XIII в., когда русское население сосредоточивалось в основном на среднем и верхнем Днепре с притоками. Русь тогда политически была разбита на обособленные города, а в экономике господствовала внешняя торговля.
II период — XIII – середина XV в., когда главная масса народа переместилась в междуречье верхней Волги и Оки. Это по-прежнему раздробленная страна, но на княжеские уделы. Основу экономики составлял вольный крестьянский земледельческий труд.
Памятник Ключевскому в Пензе
III период — с половины XV в. до второго десятилетия XVII в., когда русское население колонизирует донские и средневолжские черноземы; произошло государственное объединение Великороссии; в экономике начался процесс закрепощения крестьянства.
IV период — до середины XIX в. (более позднее время Курс не охватывал) – время, когда «русский народ распространяется по всей равнине от морей
Балтийского и Белого до Черного, до Кавказского хребта, Каспия и Урала». Образуется Российская империя, самодержавие опирается на военно-служилый класс – дворянство. К крепостному земледельческому труду присоединяется обрабатывающая фабрично-заводская промышленность.
«В жизни ученого и писателя главные биографические факты – книги, важнейшие события – мысли», – писал Ключевский. Жизнь самого Ключевского редко выходит за рамки этих событий и фактов. По убеждениям он был умеренным консерватором, политические выступления его крайне немногочисленны. Но если они и были, то всегда отличались оригинальностью мышления и никогда не были в угоду кому-то. Позиция у него была только своя. Например, он произнес в 1894 г. «Похвальное слово» Александру III, которое вызвало возмущение революционного студенчества, настороженно отнесся к революции 1905 г.
«Исторические портреты» В. Ключевского
Его «Исторические портреты» включают ряд биографий известных людей:
Первые Киевские князья, Андрей Боголюбский, Иван III, Иван Никитич Берсень-Беклемишев и Максим Грек, Иван Грозный, Царь Федор, Борис Годунов, Лжедимитрий I, Василий Шуйский, Лжедмитрий II, Царь Михаил Романов, Царь Алексей Михайлович, Петр Великий, Екатерина I, Петр II, Анна Иоанновна, Елизавета I, Петр III, Екатерина II, Павел I, Александр I, Николай I, Александр II.
Созидатели земли русской
Добрые люди Древней Руси, Нестор и Сильвестр, Сергий Радонежский, Иван Никитич Берсень-Беклемишев и Максим Грек, Нил Сорский и Иосиф Волоцкий, К.Минин и Д.М. Пожарский, Патриарх Никон, Симеон Полоцкий, А. Л. Ордин-Нащокин, князь В.В. Голицын, князь Д.М. Голицын, Н.И. Новиков,
М.М. Сперанский, А.С. Пушкин, декабристы, H.M. Карамзин, К.Н. Бестужев-Рюмин, С.М. Соловьев,
Т.Н. Грановский.
Умер Ключевский в Москве 12 мая 1911. Похоронен на кладбище Донского монастыря.