Что такое спин электрона и может ли он меняться?

[BORISOK]

В учебнике школьном я прочитал, что при распаривании двух электронов с разными спинами в пределах одного энергетического уровня при возбуждении один электрон "прыгает" на более энергетический подуровень и валентность элемента увеличивается. Например, углерод при распаривании повышает валентность с 2х до 4-х. Но я не пойму, почему до возбуждения в учебнике спаренные электроны были обозначены двумя разнонаправленными стрелками, а после распаривания - у всех валентных электронов стрелки вверх (или вниз). Получается ведь, что спин хотя бы одного электрона должен измениться? Может правильнее было бы обозначать электроны с теми спинами, которые был до распаривания? Но тогда мне непонятно, какой из двух электронов "прыгнет" на более энергетический подуровень - со спином +1/2 или - 1/2 или может и так, и так, но тогда много комбинаций элементов получится. Или просто что-то недоговаривается?
Спин данного конкретного электрона навсегда имеет значение, например, + 1/2 или может измениться, при переходе в другой элемент, например.
Относительно чего этот спин мерить? Где проходит ось электрона?
Что? получается, что в Природе 2 рода атомов элемента водорода (или других)? 50% атомов водорода в Природе со спином электрона + 1/2 и 50 % - со спином - 1/2 или каких-то больше? Тогда при написании реакций какие элементы имеются в виду?
У Хомченко про азотную кислоту написано так:третий атом азота, возбуждаясь, образует свободную 2P-орбиталь путем распаривания спаренных электронов (при возбуждении такое спаривание возможно). Значит, две однонаправленные стрелки окажутся в одной клетке? Но спины - то ведь у них разные?

Правильно ли я понимаю, что если взять 2 любых электрона во вселенной, как бы они далеко друг от друга ни находились, и какую-нибудь систему координат XYZ, то эти электроны могут оказаться по отношению друг к другу только электронами с параллельными спинами или с антипараллельными и, соответственно, их проекции на оси XYZ для случая с антипараллельными спинами будут +1/2 +1/2 + 1/2 для первого и -1/2 - 1/2 - 1/2 для второго электрона соответственно? Или могут быть, к примеру, для случая с антипараллельными спинами проекции -1/2 +1/2 + 1/2 для первого электрона и +1/2 -1/2 - 1/2 для второго электрона?

[Marxist]

Поинтересуйтесь на досуге проблемой орто- и пара-водорода. Вообще нет никакой разницы, как изображать спин для неспаренных электронов. Про вращение электрона относительно какой-либо оси рассуждать не стоит. ЕМНИП, у двух электронов на одно орбитали энергии равны, поэтому разный спин. Если они на разных орбиталях -- то всё равно, какой у них спин.

[BORISOK]

Если мы возьмём два водорода, то у каждого - по одной клетке (S). И у каждого в клетку поместим по стрелке, направленной вверх (вниз), то это означает, что у них параллельные спины, и молекула Н2 не образуется. А если у одного, например, вверх, а у другого - вниз - то образуется. В учебнике так и рисуют для водорода. Но для других почему-то не рисуют. Наверное, из-за большого количества комбинаций.

[BORISOK]

поэтому есть разница, как изображать спин для неспаренных электронов

[Marxist]

Если мы возьмём два водорода, то у каждого - по одной клетке (S). И у каждого в клетку поместим по стрелке, направленной вверх (вниз), то это означает, что у них параллельные спины, и молекула Н2 не образуется. А если у одного, например, вверх, а у другого - вниз - то образуется.

Ну да. И что? Разницы в том, как изображать, нет никакой. Не подменяйте реальность и изображение.

[BORISOK]

Тогда такой вопрос:
В Природе 2 рода атомов элемента водорода (или других)? 50% атомов водорода в Природе со спином электрона + 1/2 и 50 % - со спином - 1/2 или каких-то больше?

[Marxist]

Во-первых, почему природа с большой буквы? Во-вторых, их одинаково. В-третьих, свободный атомарный водород встречается только в космосе. В-четвёртых, при образовании химической связи получающаюся молекулярная орбиталь не является простой суммой атомных.

[ИСН]

Marxist, здесь другой экзистенциальный вопрос (ну вспомните себя в эти годы!), через это должен пройти каждый.
Неужели в мире половина водородов "+1/2", а половина "-1/2", и если аккуратно отобрать в баночку только "+1/2", то они не смогут соединиться и так и будут летать отдельными атомами?
Нет, не так. Нет, не будут.

[EvgeniX]

IMHO, при наличии подобных вопросов стоит ещё почитать теорию молекулярных орбиталей. Часть вопросов исчезнет, ещё больше появится

[Ну... э... студент]

Но я не пойму, почему до возбуждения в учебнике спаренные электроны были обозначены двумя разнонаправленными стрелками, а после распаривания - у всех валентных электронов стрелки вверх (или вниз).

В школьных и ВУЗовских учебниках в понятие спина электрона вкладывают его механический момент движения. Однако последние открытия в этой области (как пишут там же) заставляют в этом усомниться. Природа спина очень непроста, и даже мой бывший учитель физхимии написал только лишь про один спин электрона пару страниц текста хорошей теории.

В современной научной литературе спин электрона практически не рассматривается.

Можешь погуглить этот вопрос, поспрашивать физиков.

[Himera]

В современной научной литературе спин электрона практически не рассматривается.

Ой, как здорово... Давайте всё-таки писать в рамках собственной компетенции. К школьному форуму это тоже относится.

[Ну... э... студент]

Ой, как здорово... Давайте всё-таки писать в рамках собственной компетенции. К школьному форуму это тоже относится.

Я о химической ВУЗовской литературе. Понятия не имею что творится в физике и в журнальных статьях соответствующей тематики.

Если бы поделитесь со мной 1 - 2 ссылками буду очень благодарен.

[Himera]

Я тоже о химической ВУЗовской литературе. А ссылку могу дать только одну: библиотека, полка с учебниками по неорганической/физической/квантовой химии

[Cherep]

Про ВУЗовскре понятие спина отрезано
viewtopic.php?f=11&t=23170

Не надо детей пугать.

[alexph]

насколько я знаю - +1/2 и -1/2 - возможные проекцие спина электронана направление магнитного поля,
без которого различие электронов с разными проекциями никак не проявляется

возникает вопрос - что такое альфа(+1/2) и бета(-1/2) электроны в молекуле,
спин вверх и спин вниз ОТНОСИТЕЛЬНО ЧЕГО:
направления спина неспаренного электрона(для триплетного сост. молекулы),
внешнего магнитного поля ,
магнитного момента молекулы,
дипольного момента молекулы,
или спин вверх и спин вниз - проекция на ось симметрии молекулы

Заранее спасибо всем, кто поможет все это прояснить!!!

[Ирина Дубровская]

Мы сегодня со школьниками разбирали этот топик как образцово-показательный. Ответы на некоторые вопросы в опыте Штерна-Герлаха и в фейнмановских лекциях том 8 глава где про спин единица. там этот опыт разобран очень подробно