1. Строеж на атома част 2 Flashcards
Какво е уравнението на Шрьодингер и какво изразява?
ΔW = Ψ^2 . ΔV
Ψ – математична фунцкия на пространствени координати (атомна орбитала) – атомните орбитали са дискретни (точно определени) и са намерени за конкретен набор от квантови числа
ΔV – даден малък обем от пространството около ядрото
ΔW - вероятност за намиране на електрона около ядрото (електронна плътност)
Какво съответства на всяка орбитала?
Точно определен електронен облак
Какво е атомна орбитала?
Реално съществуваща траектория, по която се движи дадена частица или тяло. Орбиталата е функция на пространствените координати, с чиято помощ може да се изчисли разпределението на електронната плътност. Ако се изчисли това разпределение се получава електронният облак, който съответства на това състояние на електрона.
Коя е частта от пространството, в която се намира електронът?
електронният облак, а не орбиталата
Какви стойности могат теоретично и на практика да приема главното квантово число (n)?
на теория от 1 до безкрайност, на практика – от 1 до 7
С какво е свързано главното квантово число (n)?
с енергията на електрона и с размера на електронният облак; определя и характеризира енергетичните нива, на които може да се намира електронът, с нарастване на главното квантово число, нарастват и размерите на електронните облаци
Какво образуват електроните с еднакво главно квантово число ?
електронен слой
Какви са слоевете на главното квантово число? –
K,L,M,N,O,P,Q
На какво е равен броят на числените стойности на n?
на броя на електронните слоеве
От какво зависят стойностите на орбиталното квантово число (l)?
от стойностите на n; орбиталното квантово число е цяло число, заема всички стойности от 0 до (n-1)
С какво е свързано орбиталното квантово число?
– енергията на електрона, формата и размера на електронните облаци и атомните орбитали; определя вида на подслоя
Как се отбелязват стойностите на l?
s,p,d,f
Какви са формите на облаците според l?
l = 0 – сфера (s-облак), l = 1 – пространствена осморка; l = 2 – четирилистна детелина ; l = 3 – по-сложна форма
Какво отчита магнитното квантово число (m)?
– формата и пространствената ориентация на електронните облаци в пространството и съответно на еднотипните (еквивалентни, изродени) атомни орбитали
Какви стойности приема m според орбиталното квантово число?
за всяко орбитално квантово число, магнитното число приема стойности от -1 …0 ….+1 през единица : при l= 0, м = 0 (затова s-облакът е сферичен и не е насочен в пространството); при l = 1, м = -1, 0, +1 и т.н.
Кои са двете възможни стойности на спиновото квантово число (s)?
s= +1/2 ; s= -1/2 – различаватсе по собствения магнитен момент на електрона
Дайте примери за s,p,d,f -AO.
.
Да изразявам графично формата и пространственото разположение на p, d-AO
СХЕМА В УЧЕБНИК
Таблица за вързката между стойностите на квантовите числа, вида на АО, максималния брой електрони (разрешени състояние), с които могат да са заети
.
Какво е групирането според главното квантово число?
всички състояния с едно и също главно квантово число n принадлежат на един и същ електронен слой. Стойността на n определя номера на слоя, а освен с цифри тези слоеве се означават и с букви. Електроните с еднакво главно квантово число имат приблизително еднаква енергия и се разполагат на приблизително еднакви разстояния от ядрото.
Какъв е максималният брой електрони в електронните слоеве?
K = 2
L = 8
M = 18
N - 32
Според главното квантово число къде е най-малка енергията на електроните?
в първия слой, те се привличат най-силно от ядрото
Как се изчислява максималният брой електрони на даден слой според главното квантово число?
- n^2
Какво е групирането на състоянията според орбиталното квантово число?
Всички състояния с едно и също главно и орбитално квантово число принадлежат на един и същ подслой. Броят на подслоевете е равен на номера на слоя: n = 1 l=0 1s n = 2 l=0 2s l=1 2p n = 3 l=0 3s l=1 3p l=2 3d
Какво е групирането на състоянията според магнитното квантово число?
– състояния (електрони), които се характеризират с еднакви стойности на n, l, m принадлежат на една и съща орбитала
Какво е групирането на електроните в електронни двойки?
На всяка орбитала може да има две състояния (два електрона) с противоположни спинови квантови числа.
Какво гласи принципът за минимум енергия?
Запълването на атомните орбитали с електрони става по възходящ ред на тяхната енергия. Всеки новопостъпващ електрон заема възможно най-ниското енергетично ниво, съответно атомът ще има минимум енергия и ще бъде стабилен. Изискването за минимум напълно съответсвта с правилото на Клечковски
Какво гласи правилото на Клечковски?
Енергията на електронните състояния нараства по реда, по който нараства сумата на главното и орбиталното квантово число (n + l). Следва, че всички състояния и всички орбитали, които принадлежат на един и същ подслой, се характеризират с една и съща енергия – например трите 3р-АО, петте 3d-AO и т.н.
В съответствие с правилото на Клечковски енергията на състоянията на различните подслоеве нараства в какъв ред?
1s < 2s < 2p < 3s < 3p <4s <3d<4p <5s <4d <6s и т.н.
Какво гласи принципът на Паули?
В една атомна сиситема няма два електрона в еднакво състояние, т.е. в една атомна система няма два електрона, чиито състояния да се характеризират с 4 еднакви квантови числа, те се различават поне по спиновото си квантово число => максималният брой електрони в една АО е 2.
Какво гласи правилото на Хунд?
Еквивалентните АО се заемат първоначално от единични електрони с паралелни спинове, след което се сдвояват с електрони с антипаралелни спнове.
Кои конфигурации се отличават с особена стабилност и наричаме „предпочетени“?
орбитали на даден подслой, които са заети с единични или с електронни двойки : p3, p6, d5, d10, f7, f14
От какво се определя електронната конфигурация на атомите?
разпределението на електроните по слоеве, подслоеве и атомни орбитали
С какво се означават електронните конфигурации на атомите?
електронни формули и енергетични диаграми
Какви биват електронните формули?
пълни (отразяват цялата конфигурация на атома) и непълни (отразяват част – записват се само електроните във външния електронен слой), може да се записват и като напр. [Ne]3s23p3
Какво показва енергетичната диаграма?
Разпределението на електроните по слоеве, подслоеве и атомни орбитали. Атомните орбитали се изразяват с квантови клетки, а електроните – със стрелки с определен спин
Изразете с енергетична диаграма (квантови клетки) и електронна формула електронните конфигурации на елементните от 1, 2,3 и 4 период.
.
Какво е основното състояние на атома?
Най-бедното на енергия състояние; отговаря на модела на електронна обвивка по посочените по-горе правила (миминум на енергия, Клечковски, Хунд,Паули )
Има ли електронната конфигурация на атомите слоест строеж?
Само условно. Изграждането на подслоевете се извършва по възходящ ред на тяхната енергия (Клечковски). Отделните слоеве се преплитат – мултиплетност)
Какво е възбудено състояние на атома?
Ако атомите на елементите погълнат енергия, те преминават във възбудено състояние. Тогава един или няколко електрона се оказват в по-високо енергетично състояние.
Как се извършва преходът на електрони от основно във възбудено състояние?
Не може да се извърши от един слой върху друг ( с промяна на главното квантово число), защото такъв преход изисква голяма енергия.
Защо някои елементи проявяват променлива валентност?
заради възможността си за преходи от основно във възбудено състояние
Да изразяват с квантови клетки и електронни формули основното и възбуденото състояние на елементите берилий, бор, въглерод, сяра и хлор
.
