To tylko jedna z 11 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
2. Elektronowa struktura atomu Według hipotezy de Broglie`a (1924), elektron można rozpatrywać zarówno jako cząstkę materii, ale również jako falę powstającą w wyniku poruszania się tej cząstki. Z ruchem elektronu w obrębie atomu związana jest fala o długości λ zależnej od jego pędu mυ:
przy czym : h - stała Plancka m - masa elektronu v - prędkość poruszania się elektronu Falowa natura cząstek leży u podstaw mechaniki kwantowej , która poprawnie i ilościowo opisuje zachowanie cząstek elementarnych w atomach.
Zachowanie się elektronu w obrębie atomu można opisywać za pomocą fali , której amplituda jest ciągłą funkcją współrzędnych przestrzennych x, y, z. Funkcję falową i energię elektronu (cząstki) wiąże podstawowe równanie mechaniki kwantowej, zwane równaniem Schrödingera; dla układu jedno elektronowego równanie to ma uproszczoną postać:
Równanie gdzie: ၙ - funkcja falowa m - masa elektronu poruszającego się w polu o potencjale V h - stała Plancka E - energia całkowita elektronu Równanie to jest równaniem różniczkowym - jego rozwiązaniem są nie liczby tylko funkcje . Rozwiązania te, zwane funkcjami własnymi , wyrażają stan fizyczny układu jedynie dla pewnych wartości E, nazywanych wartościami własnymi. Oznacza to, że elektrony w atomie nie mogą przyjmować dowolnej energii, czyli ich energia jest kwantowana. Każdy stan kwantowy elektronu w atomie opisuje się za pomocą czterech liczb kwantowych :
n - główna liczba kwantowa, określająca energię elektronu w atomie ; przyjmuje wartości liczb naturalnych: n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 .
Elektrony o takiej samej wartości głównej liczby kwantowej w atomie tworzą tę sama powłokę elektronową atomu ; powłoki oznacza się kolejno: K, L, M, N, O, P, Q. l - poboczna liczba kwantowa, charakteryzuje symetrię orbitali (podpowłok) elektronowych,
(…)
… energetycznie, podobnie jak pięć orbitali d i siedem orbitali typu f - takie orbitale nazywa się orbitalami zdegenerowanymi.
Zajęte orbitale są przedstawiane często w postaci kwadratów zawierających strzałki o zwrotach zgodnych lub przeciwnie skierowanych. Jest to umowny sposób przedstawiania elektronów o tych samych lub przeciwnych liczbach spinowych: Wraz ze wzrostem liczby atomowej pierwiastka wzrasta liczba elektronów. Zajmują one kolejne orbitale zaczynając od najniższych poziomów energetycznych, zgodnie ze schematem:
n
energia orbitali (podopowłok)
W przypadku pierwiastków o większych liczbach atomowych mogą nastąpić odstępstwa od podanej kolejności wynikające z oddziaływania elektronów między sobą.
Stan podstawowy atomu to stan o najniższej możliwej energii elektronów w atomie; każdy stan…
… atomowym i mogą być łatwo wymienione w procesie tworzenia wiązań chemicznych z innymi atomami.
Te elektrony nazywane są elektronami walencyjnymi. λ = h / m ⋅ v
Zasada nieoznaczności Heisenberga: Nie jest też możliwe jednoczesne dokładne wyznaczenie położenia i pędu elektronu, czyli równoczesne podanie po jakim torze porusza się on w atomie i gdzie znajduje się w danym momencie
Można rozpatrywać…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)