Κυματική Εξίσωση Schrodinger και ατομικά τροχιακα

Question 1

Κυματική εξίσωση Schrodinger ( ποτε, ποιος ,τι αναφέρει )

Answer 1

Το 1926 ο Αυστριακός φυσικός Erwin Schrodinger διατύπωσε την περίφημη κυματική εξίσωση , η οποία συσχετίζει μαθηματικά τη σωματιδιακή και την κυματική συμπεριφορά του ηλεκτρονίου .
Η κυματική εξίσωση Schrodinger εφαρμόζεται με επιτυχία και δίνει ακριβείς λύσεις μόνο για το άτομο του υδρογόνου και τα υδρογονοειδη ιόντα . Στα πολυηλεκτρονιακα άτομα μπορεί να εφαρμοστεί μόνο με κατάλληλες προσεγγίσεις

Question 2

Τι προσδιορίζονται από την επίλυση της κυματικής εξίσωσης Schrodinger στο άτομο του υδρογόνου ( επιγραμματικά )

Answer 2

α) η ενέργεια του ηλεκτρονίου
Β) οι κυματοσυναρτήσεις ( ψ1,ψ2..) οι που ονομάζονται ατομικά τροχιακά
Γ) οι κβαντικοί αριθμοί ( n,l,ml)
Δ) Η πιθανότητα εύρεσης του ηλεκτρονίου σε ορισμένο σημειο του χώρου γύρω από τον πυρήνα

Σημείωση για Δ : Η πιθανότητα εύρεσης του ηλεκτρονίου βρίσκεται σε πλήρη αντίθεση με το ατομικό πρότυπο του Bohr ,σύμφωνα με το οποίο το ηλεκτρόνιο κινείται σε καθορισμένες κυκλικές τροχιές

Question 3

Από την επίλυση της εξίσωσης Schrodinger στο άτομο του υδρογόνου προσδιορίζεται η ενέργεια Του ηλεκτρονίου .. και πιο συγκεκριμένα

Answer 3

Η ολική ενέργεια του ηλεκτρονίου που υπολογίζεται με βάση την εξίσωση Schrodinger παίρνει μόνο ορισμένες τιμές , δηλαδή η ενέργεια είναι κβαντισμένη . Η ενέργεια του ηλεκτρονίου βρίσκεται σε πλήρη ταύτιση με αυτή που προκύπτει με βάση το ατομικό πρότυπο του Bohr

Question 4

Από την επίλυση της εξίσωσης Schrodinger στο άτομο του υδρογόνου προσδιορίζονται οι κβαντικοί αριθμοί που ως τι προκύπτουν

Answer 4

Οι κβαντικοί αριθμοί προκύπτουν ως συνέπεια των απαιτήσεων που πρέπει να ικανοποιούν οι κυματοσυναρτήσεις για να είναι παραδεκτές

Question 5

Τι προκύπτει από την επίλυση της εξίσωσης Schrodinger ( ψ..) σε τι αντιστοιχεί αυτό και τι περιγράφει

Answer 5

Με την επίλυση της εξίσωσης Schrodinger προκύπτει ένα σύνολο κυματοσυναρτησεων που η κάθε μια αντιστοιχεί σε ορισμένη τιμή ενέργειας και περιγραφει μια συγκεκριμένη κατάσταση του ηλεκτρονίου

Question 6

Ατομικά Τροχιακά ( τι ονομάζεται έτσι )

Answer 6

Ατομικά τροχιακα ονομάζονται οι κυματοσυναρτήσεις ,ψ1, ψ2.. που είναι λύσεις της κυματικής εξίσωσης Schrodinger για το άτομο του υδρογόνου ( και τα υδρογονοειδη ιόντα )

Question 7

Ατομικά τροχιακά είναι της μορφής ψ(x, z,y) εξήγησε το

Answer 7

Τα ατομικά τροχιακά αποτελούν συναρτήσεις της θέσης του ηλεκτρονίου στο άτομο , δηλαδή είναι της μορφής ψ( x,y,z) όπου x, z, y ου συντεταγμένες που καθορίζουν τη θέση του ηλεκτρονίου γύρω από τον πυρήνα .

Question 8

Ποια είναι η φυσική σημασία των ατομικών τροχαϊκών ψ

Answer 8

Το ατομικό τροχιακό ( δηλαδή η κυματοσυνάρτηση ψ ) είναι αφηρημένη έννοια , χωρίς άμεση φυσική σημασία και μπορεί να πάρει τιμές θετικές ,αρνητικές , μηδέν , φανταστικές ή μιγαδικές . Αποτελεί κατά κάποιο τρόπο μια ένδειξη της παρουσίας ή μη ηλεκτρονίου γύρω από τον πυρήνα . Έτσι ψ=0 υποδηλώνει την απουσία ηλεκτρονίου , ενώ όταν ψ#0 σημαίνει την παρουσία ηλεκτρονίου

Question 9

Ποια είναι η φυσική σημασία του ψ^2 ;

Answer 9

Το ψ^2 έχει μεγάλη φυσική σημασία . Εκφράζει την πιθανότητα να βρεθεί το ηλεκτρόνιο σε ένα ορισμένο σημείο του χώρου ,γύρω από τον πυρήνα

Question 10

Τι εννοούμε με τον όρο ηλεκτρονιακό νέφος;

Answer 10

Την τρισδιάστατη κηλίδα ηλεκτρονίων που δημιουργείται καθώς το ηλεκτρόνιο κινείται με μεγάλη ταχύτητα γύρω από τον πυρήνα

Question 11

Ποια είναι η κατανομή του ηλεκτρόνιακού νέφους

Answer 11

Η κατανομή του ηλεκτρονιακού νέφους δεν είναι ομοιόμορφη , δηλαδή έχει διαφορετική πυκνότητα σε κάθε σημείο του χώρου γύρω από τον πυρήνα

Question 12

Τι εκφράζει το ψ^2 σε σχέση με το ηλεκτρονιακο νέφος

Answer 12

Το ψ^2 εκφράζει την κατανομή ή την πυκνότητα του ηλεκτρονιακου νέφους σε κάποιο σημείο στον χώρο γύρω από τον πυρήνα σε δεδομένο χρόνο

Question 13

Με τι είναι ανάλογη η πυκνότητα του ηλεκτρονιακού νέφους ;

Answer 13

Η πυκνότητα του ηλεκτρονιακού νέφους είναι ανάλογη με την πιθανότητα εύρεσης του ηλεκτρονίου στο σημείο αυτό . Δηλαδή το ηλεκτρονιακό νέφος είναι πυκνότερο σε εκείνη την περιοχή του χώρου στην οποία υπάρχει μεγαλύτερη πιθανότητα να βρεθεί το ηλεκτρόνιο .

Question 14

Με ποιους τρόπους γίνεται η απεικόνιση των ατομικών τροχιακών ;

Answer 14

Η απεικόνιση των ατομικών τροχιακών ή ακριβέστερα της πυκνότητας του ηλεκτρονιακού νέφους ,μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους .
α) Απεικόνιση με στιγμές
Β) απεικόνιση με πυκνότητα χρώματος
Γ) Απεικόνιση με οριακή καμπύλη

Question 15

Διάγραμμα σελίδα 633 υπερβολή
Κατακόρυφος άξονας πυκνότητα ηλεκτρονιακου νέφους , οριζόντιος απόσταση από πυρήνα .
Περιγραφή

Answer 15

Το διάγραμμα αναφέρεται στο άτομο του υδρογόνου στη θεμελιώδη κατάσταση και δείχνει πως μεταβάλλεται η πυκνότητα του ηλεκτρονιακού νέφους σε συνάρτηση με την απόσταση από τον πυρήνα

Question 16

Τι είναι η Απεικόνιση σε στιγμές

Answer 16

Η πυκνότητα του ηλεκτρονιακου νέφους , η οποία είναι ανάλογη της πιθανότητας παρουσίας του ηλεκτρονίου , καθορίζεται από τον αριθμό των κουκκίδων ανά μονάδα όγκου .

Question 17

Απεικόνιση με πυκνότητα χρώματος

Answer 17

Η πυκνότητα του ηλεκτρονιακου νέφους είναι ανάλογη της πυκνότητας του χρώματος . Το ηλεκτρονιακο νέφος έχει μέγιστη πυκνότητα κοντά στον πυρήνα ,χωρίς αυτό να σημαίνει ότι εκεί γίνεται εξουδετέρωση φορτίων .

Question 18

Απεικόνιση με οριακή καμπύλη

Answer 18

Είναι η πιο συνηθισμένη απεικόνιση της πυκνότητας του ηλεκτρονιακού νέφους . Ο τρισδιάστατος χώρος που ορίζεται από το περίγραμμα της καμπύλης θεωρούμαι ότι περικλείει τη μέγιστη πυκνότητα του ηλεκτρονιακου νέφους