Κβαντικοι Αριθμοί

Question 1

Τι είναι οι κβαντικοί αριθμοί ( προέρχονται ..

Answer 1

Οι κβαντικοί αριθμοί n,l,ml προέρχονται και προκύπτουν από την λύση της εξίσωσης Schrodinger για το άτομο του υδρογόνου , σύμφωνα με τις προϋποθέσεις που θέτουμε για τις κυματοσυναρτήσεις ,ώστε αυτές να αποτελούν παραδεκτές λύσεις .

Question 2

Τι τιμές παίρνουν οι κβαντικοί αριθμοί ;

Με τι συνδέονται και τι καθορίζουν

Answer 2

Παίρνουν μόνο ακέραιες θετικές τιμές και κάθε τριάδα (n,l,ml) με δυνατές τιμές συνδέεται με μια λύση της εξίσωσης Schrodinger και καθορίζουν ένα ατομικό τροχιακα .

Question 3

Κύριος κβαντικός αριθμός n

Τι τιμές παίρνει και τι καθορίζει ; Επιγραμματικά

Answer 3

Παίρνει θετικές ακέραιες τιμές n=1,2,3,4..
Καθορίζει
1) το μέγεθος του ηλεκτρονιακου νέφους
2) την έλξη ηλεκτρονίου πυρήνα
3) Την ενέργεια του ηλεκτρονίου κατά μεγάλο βαθμό

Question 4

Κύριος κβαντικός αριθμός n

τι καθορίζει αναλυτικά ;

Answer 4

Καθορίζει
1) το μέγεθος του ηλεκτρονιακου νέφους
Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή του n τόσο μεγαλύτερο είναι το ηλεκτρονιακο νέφος δηλαδή τόσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση του ηλεκτρονίου από τον πυρήνα

2) την έλξη ηλεκτρονίου πυρήνα
Μεγαλώνει η απόσταση μικραίνει η έλξη

3) Την ενέργεια του ηλεκτρονίου κατά μεγάλο βαθμό
Όσο μεγαλύτερη τιμή έχει το n τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια
( Στα πολυηλεκτρονιακα άτομα η ενέργεια καθορίζεται και από το l)

Question 5

Τι είναι η στιβάδα

Answer 5

Στιβάδα ή φλοιός : είναι το σύνολο των ατομικών τροχιακών του ατόμου που έχουν τον ίδιο κύριο κβαντικό αριθμό
K,L,M,N ..

Question 6

Πόσα τροχιακά χωράνε σε κάθε στοιβάδα

Answer 6

n^2

Question 7

Πως ονομάζεται ο κβαντικός αριθμός l

Answer 7

Ονομάζεται δευτερεύων ή αξιμουθιακος κβαντικός αριθμός

Question 8

Τι σχέση έχουν οι τιμές του l με του n

Answer 8

Οι τιμές του l συνδέονται με την τιμή του n , δηλαδή για μια δεδομένη τιμή του n το l παίρνει τις ακέραιες τιμές από μηδέν έως n-1

n=1 l=0
n=4 l= 0,1,2,3

Question 9

Τι καθορίζει ο δευτερεύον κβαντικός αριθμός

Answer 9

α) το σχήμα του ηλεκτρονιακού νέφος
l=0 σφαιρικό l=1 διπλός λοβός
β)άπωση μεταξύ των ηλεκτρονίων
γ) την ενέργεια του ηλεκτρονίου στα πολυηλεκτρονιακα άτομα κατά ένα μικρότερο βαθμό σε σχέση με το n
Αύξηση του l οδηγεί σε αύξηση ενέργειας .

Question 10

Τι είναι η υπόστιβάδα

Answer 10

Είναι το σύνολο των ατομικών τροχιακών ενός ατόμου με το ίδιο n και l

0 1 2 3 4 5
S P d f g h

Question 11

Πλήθος των υποστιβαδων μιας στιβάδας

Answer 11

Το πλήθος των υπό στοιβάδων που περιέχει μια στοιβάδα συμπίπτει με το πλήθος των τιμών που είναι δυνατό να πάρει το l

Ο κβαντικός αριθμός l παίρνει n σε πλήθος δυνατές τιμές
κάθε στοιβάδα περιέχει τόσες υποστοιβάδες όσες δηλώνει ο κύριος κβαντικός αριθμός της

Question 12

Ποιες τιμές παίρνει ο μαγνητικός κβαντικός αριθμός ,

Answer 12

Παίρνει τιμές που καθορίζονται από την τιμή του l , μάλιστα παίρνει όλες τις τιμές από -l έως l .

Question 13

Από ποιο τύπο δίνεται το πλήθος τιμών του ml

Answer 13

2l+1

Question 14

Τι καθορίζει ο μαγνητικός αριθμός ;

Answer 14

Ο μαγνητικός κβαντικός αριθμός καθορίζει τον προσανατολισμό του ηλεκτρονιακου νέφους στο χώρο σε σχέση με τους άξονες X,y,z.

Question 15

Γιατί ονομάζεται μαγνητικός ;

Answer 15

Ονομάζεται μαγνητικός επειδή κάθε κινούμενο φορτίο όπως το ηλεκτρόνιο , δημιουργεί στο χώρο γύρω του μαγνητικό πεδίο .

Question 16

Ποσά ατομικά τροχιακα έχει κάθε υποστιβαδα ;

Answer 16

Σε κάθε υποστιβαδα με καθορισμένες τιμές n και l , σε κάθε τιμή του ml αντιστοιχεί και ένα ατομικό τροχιακό .Κάθε υποστιβαδα έχει 2l+1 ατομικά τροχιακα .

Question 17

Τι τιμές παίρνει ο κβαντικός αριθμός του Spin ; Και πως συμβολίζεται ;

Answer 17

Ο ms . Ο αριθμός αυτός παίρνει μόνο δυο τιμές -1/2 ή 1/2 . Οι τιμές του είναι ανεξάρτητες από τις τιμές των υπολοίπων κβαντικών αριθμών και δεν προκύπτουν από την λύση της εξίσωσης Shrodinger .

Question 18

Τι σημαίνει spin 1/2 ή spin προς τα πάνω . Και τι σημαίνει spin -1/2 ή spin προς τα κάτω

Answer 18

Σημαίνει ότι περιστρέφονται αντίθετα από τη φορά των δεικτών του ρολογιού .

-1/2 Σημαίνει ότι περιστρέφεται σύμφωνα με την φορά των δεικτών του ρολογιού

Question 19

Τι σχέση έχει με τη διαμόρφωση ενέργειας .Γιατί προτάθηκε ο κβαντικος αριθμός ms

Answer 19

Δεν συμμετέχει στη διαμόρφωση της τιμής της ενέργειας και προτάθηκε επειδή πειραματικά διαπιστώθηκαν δυο διπλές γραμμές σε ορισμένες φασματικες γραμμές των φασματων απορρόφησης

Question 20

Τι λέμε για δυο ηλεκτρόνια που έχουν ίδια τιμή ms και τι για διαφορετική

Answer 20

Όταν δυο ηλεκτρόνια έχουν την ίδια τιμή ms λέμε ότι έχουν παράλληλα spin , ενώ όταν έχουν διαφορετική τιμή ms λέμε ότι έχουν αντιπαράλληλο spin . Ο αριθμός αυτός έχει αξία εφόσον στο τροχιακο περιέχονται ηλεκτρόνια
Σε κάθε τροχιακο μπορούμε να τοποθετήσουμε μέχρι δυο ηλεκτρόνια με αντιπαραλληλο spin

Question 21

S τροχιακα :

Σχήμα ,στιβαδες , συμβολίζονται , αυξάνει το n

Answer 21

n l=0 ml=0
Σχήμα : σφαίρας , δηλαδή σφαιρική συμμετρία και για αυτό :
Η πιθανότητα εύρεσης του ηλεκτρονίου σε μια απόσταση από τον πυρήνα είναι ανεξάρτητη από την κατεύθυνση .

Στιβάδες : Σε όλες τις στιβάδες έχουμε S τροχιακα

Συμβολίζονται : με σφαίρες οι οποίες διαφέρουν κατά μέγεθος

Όσο αυξάνεται το n αυξάνεται και η ακτίνα της σφαίρας , το μέγεθος του ηλεκτρονιακου νέφους και η ενέργεια του τροχιακού .

Question 22

P τροχιακα :

Σχήμα

Answer 22

n>=2 l=1 ml=-1,0,1

Σχήμα : Έχουν όλα το ίδιο σχήμα και μάλιστα το ηλεκτρονιακο νέφος αποδίδεται ως το σχήμα που αποτελείται από δυο λοβούς .
Οι λοβοί αυτοί βρίσκονται εκατέροθεν του πυρήνα και προσανατολίζονται κατά μήκος των αξόνων x, y, z .
Ενώ στα S τροχιακα η πιθανότητα εύρεσης του ηλεκτρονίου είναι μέγιστη κοντά στα πυρήνα ενώ στα P τροχιακά είναι μηδενική .

Τα P τροχιακα που ανήκουν στην ίδια στιβάδα έχουν το ίδιο μέγεθος , το ίδιο μήκος , το ίδιο σχήμα , ενώ έχουν διαφορετικό προσανατολισμό . Τα P τροχιακα που βρίσκονται σε διαφορετικές στιβάδες θα διαφέρουν και ως προς το μέγεθος και την ενέργεια .