scenariusz zajęć - LOGIM.EDU.GORZOW.PL :: Strona Główna
advertisement
Współczesny model atomu 1. Współczesny model atomu oparty jest o korpuskularno – falowy charakter elektronu: a. charakter korpuskularny – elektron posiada masę 9,1 *10-31kg, a zatem mówimy o charakterze korpuskularnym (korpus – łac. ciało), b. charakter falowy – wykazano, że elektron ulega zjawiskom charakterystycznym dla fali – dyfrakcji (doświadczenie C. J. Davissona) – zjawisko to jest podstawą konstrukcji mikroskopu elektronowego. Jeśli chcesz wiedzieć więcej zajrzyj na następującą stronę: http://sygryda.freehost.pl/przeglad.htm 2. Zasada nieoznaczoności Heisenberga: „Nie można jednocześnie w sposób dokładny określić położenia i pędu elektronu w atomie” Konsekwencją tego jest to, że możemy jedynie mówić o prawdopodobieństwie znalezienia elektronu w danym obszarze wokół jądra atomowego. 3. Pojęcie orbitalu elektronowego. W chemii kwantowej stan elektronu w atomie opisuje się za pomocą funkcji falowej (psi) zwanej orbitalem atomowym (funkcja ta została opisana przez Schroedingera w 1926r.). Kwadrat tej funkcji pozwala obliczyć prawdopodobieństwo znalezienia elektronu w danym obszarze przestrzeni wokół jądra. Dla każdego stanu kwantowego (każdego e-) w atomie funkcja falowa przyjmuje inne wartości. Orbital będący rozwiązaniem równania Schroedingera opisany jest liczbami kwantowymi: a. Główna liczba kwantowa n – decyduje o całkowitej energii elektronu, liczbie powłok i rozmiarach obszaru orbitalnego. Przyjmuje wartości n=1-7 – dla znanych nam atomów, ale nic nie stoi na przeszkodzie by było n>7 (kolejne powłoki w modelu Bohra). b. Poboczna liczba kwantowa (orbitalna) l – określa liczbę podpowłok w powłoce i decyduje o kształcie obszaru orbitalnego. Przyjmuje wartości od l=0 do l=n-1; zbiór orbitali na danej podpowłoce to poziom orbitalny i odpowiada mu symbol literowy (s, p, d, f, g, h, i). c. Magnetyczna liczba kwantowa m – określa liczbę orbitali w danej podpowłoce i decyduje o orientacji przestrzennej obszaru orbitalnego pod wpływem pola magnetycznego, przyjmuje wartości od –l do +l (łącznie z „0”) d. Magnetyczna – spinowa liczba kwantowa opisuje elektron - określa spin elektronu (spin – kręcić się) przyjmuje wartości +1/2 i -1/2 Stany kwantowe dla wybranych powłok: Numer powłoki n Symbol Podpowłoka l Symbol podpo włoki Magnetyczna liczba kwantowa m Liczba stanów kwantowych 1 K 0 s 0 +½; -½ Jedna wartość więc jedna podpowłoka 2 L 0 1 Dwa stany kwantowe – dwa elektrony s p 0 -1, 0, 1 Dwie wartości więc dwie podpowłoki 3 M 0 1 2 Dla każdej wartości m +½; -½ W sumie 4·2 = 8 stanów kwantowych więc 8 elektronów s p d 0 Dla każdej -1, 0, 1 wartości m +½; -½ -2, -1, 0, 1, 2 W sumie 9·2 = 18 stanów kwantowych więc 18 elektronów Wnioski a. Liczba orbitali w danej podpowłoce rośnie jak kolejne liczby nieparzyste s – 1 orbital – 2 stany kwantowe p – 3 orbitale – 6 stanów kwantowych d – 5 orbitali – 10 stanów kwantowych f – 7 orbitali – 14 stanów kwantowych dla danego n liczba orbitali jest równa n2 b. liczba stanów kwantowych na danym poziomie orbitalnym jest równa podwojonej liczbie orbitali: dla danego n maksymalna liczba możliwych stanów kwantowych jest równa 2n2 4. Przedstawianie poziomów orbitalnych a. Za pomocą kształtów przestrzennych Poziomy orbitalne s mają kształt kulisty – prawdopodobieństwo występowania elektronów we wszystkich kierunkach w tej samej odległości od środka jądra jest jednakowe. Poszczególne poziomy orbitalne s różnią się od siebie długością promienia 1s 2s Poziomy orbitalne p – mają kształt wydłużonych ósemek Poziomy orbitalne d – mają kształty złożone Jeśli chcesz wiedzieć więcej to zajrzyj na następującą stronę: http://www.chemia.dami.pl/wyzsza/rozdzial_II/kwantowa_teoria_atomu5.htm b. Za pomocą symboli np.: 1s; 2s; 2p; 3d; 4f c. Za pomocą zapisu klatkowego (graficznego): 1 - 1s 2 - 2p 3 - 3d
