ΑΤΟΜΙΚΑ ΤΟΜΙΚΑ ΠΡΟΤΥΠΑ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΑΤΟΜΙΚΑ ΤΟΜΙΚΑ ΠΡΟΤΥΠΑ"

Σήθι Γιαννακόπουλος
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΑΤΟΜΙΚΑ ΠΡΟΤΥΠΑ Thomson (σταφιδόψωμο) Rutherford (πλανητικό μοντέλο) Bohr (επιτρεπόμενες τροχιές ενεργειακές στάθμες) Κβαντομηχανική β ή (τροχιακό) ρχ 24/9/2008 1

2 ΑΤΟΜΙΚΟ ΠΡΟΤΥΠΟ Bohr 1η Συνθήκη (Μηχανική συνθήκη) En = 2, η η Συνθήκη η( (Οπτική ή συνθήκη) n ΔΕ = Ε f E i = h f 24/9/2008 2

3 ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΟΥΝ ΑΤΟΜΙΚΑ ΤΡΟΧΙΑΚΑ ΚΥΜΑΤΟ- ΚΥΜΑΤΙΚΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΕΞΙΣΩΣΗ (ψ) ΛΥΣΕΙΣ ΕΚΦΡΑΖΟΥΝ ψ 2 : πιθανότητα εύρεσης του ηλεκτρονίου σε ορισμένο σημείο του χώρου γύρω από τον πυρήνα -eψ 2 : κατανομή ή πυκνότητα του ηλεκτρονιακού νέφους στο χώρο γύρω από τον πυρήνα 24/9/2008 3

4 ΚΒΑΝΤΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ Κύριος κβαντικός αριθμός Δευτερεύων ή αζιμουθιακός κβαντικός αριθμός Μαγνητικός κβαντικός αριθμός Κβαντικός αριθμός του spin Επίλυση της κυματικής εξίσωσης για το άτομο του υδρογόνου (Ορίστηκε) 24/9/2008 4

5 ΚΥΡΙΟΣ ΚΒΑΝΤΙΚΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ Σύμβολο : n Τιμές : 1, 2, 3,. Καθορίζει : το μέγεθος του ηλεκτρονιακού νέφους ή του τροχιακού Προσδιορίζει : την στιβάδα (φλοιό) Είναι ενδεικτικός : της έλξης πυρήνα - ηλεκτρονίου 24/9/2008 5

6 ΑΖΙΜΟΥΘΙΑΚΟΣ ΚΒΑΝΤΙΚΟΣ Σύμβολο : l ΑΡΙΘΜΟΣ Τιμές : 0, 1, 2, 3,, (n-1) Καθορίζει : το σχήμα του ηλεκτρονιακού νέφους ή του τροχιακού Προσδιορίζει : την υποστιβάδα (υποφλοιό) Είναι ενδεικτικός : της άπωσης μεταξύ των ηλεκτρονίων 24/9/2008 6

7 ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΣ ΚΒΑΝΤΙΚΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ Σύμβολο : m l Τιμές : -l, (-l+1),.-1,0,1,..,(l+1), +l Καθορίζει : τον προσανατολισμό του ηλεκτρονιακού νέφους ή του τροχιακού Προσδιορίζει : το τροχιακό Είναι ενδεικτικός : του μαγνητικού πεδίου που δημιουργεί το κινούμενο ηλεκτρόνιο 24/9/2008 7

8 ΚΒΑΝΤΙΚΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ ΤΟΥ spin Σύμβολο : m s Τιμές : +1/2 ή -1/2 Καθορίζει ρζ : την ιδιοπεριστροφή ρ του ηλεκτρονίου Προσδιορίζει : το spin του ηλεκτρονίου Είναι : ανεξάρτητος από τις τιμές των άλλων κβαντικών αριθμών και δεν συμμετέχει στην διαμόρφωση της τιμής ενέργειας του ηλεκτρονίου ούτε στον καθορισμό του τροχιακού. 24/9/2008 8

9 ΟΡΙΣΜΟΙ Τροχιακό : η κυματοσυνάρτηση που περιγράφει την κατάσταση του ηλεκτρονίου με ορισμένη ενέργεια και οι οποίες προκύπτουν από την επίλυση της κυματικής εξίσωσης Υποστιβάδα : το σύνολο των τροχιακών με τις ίδιες τιμές κβαντικών αριθμών n και l. Στιβάδα : το σύνολο των τροχιακών με τις ίδιες τιμές κβαντικού αριθμού n. 24/9/2008 9

10 Γνωρίζω Προσδιορίζω (n) στιβάδα (n,l) υποστιβάδα (nlm (n,l,m l ) τροχιακό (nlm (n,l,m l,m s ) ηλεκτρόνιο 24/9/

11 ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΙ n Στοιβάδα Κ L M. l Υποστιβάδα s p d Τροχιακό s p d m l Τροχιακό P x P z p y m s +1/2-1/2 Ηλεκτρόνιο 24/9/

12 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΥ 1) Υποστιβάδα 3d n = 3 l = 2 2) Τροχιακό 3p x n = 3 m l = +1 l = 1 24/9/

13 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΣΤΙΒΑΔΑ : Υποστιβάδες = n Τροχιακά = n 2 Ηλεκτρόνια = 2n 2 ΥΠΟΣΤΙΒΑΔΑ : Τροχιακά = 2l+1 Ηλεκτρόνια = 2(2l+1) ΤΡΟΧΙΑΚΟ : Ηλεκτρόνια = 2 (max) 24/9/

14 ΑΡΧΕΣ ΔΟΜΗΣΗΣ Αρχή ελάχιστης ενέργειας Απαγορευτική αρχή του Pauli Κανόνας του Hund 24/9/

15 ΑΡΧΗ ΕΛΑΧΙΣΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 1. Ανάμεσα σε δύο υποστιβάδες μικρότερη ενέργεια έχει αυτή με το μικρότερο άθροισμα (n+l) 2. Αν το παραπάνω άθροισμα είναι ίδιο για δύο υποστιβάδες,τότε μικρότερη ενέργεια έχει αυτή με το μικρότερο n 24/9/

16 ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΑΤΟΜΩΝ Θεμελιώδης κατάσταση : αυτή που υπακούει και στις τρεις αρχές δόμησης. Διεγερμένη κατάσταση : αυτή που παραβιάζει μόνο την αρχή της ελάχιστης ενέργειας. Αδύνατη κατάσταση : αυτή που παραβιάζει την απαγορευτική αρχή του Pauli ή / και τον κανόνα του Hund. 24/9/

17 ΣΤΑΘΕΡΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΕΣ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΕΙΣ Δομή ευγενούς αερίου: ns 2 np 6 Δομή με συμπληρωμένα d τροχιακά: d 10 Δομή με ημισυμπληρωμένα p ή d τροχιακά : p 3 ή d 5 Δομή με συμπληρωμένα s τροχιακά: s 2 24/9/

18 ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ Μετά την εισαγωγή ηλεκτρονίων στην υποστιβάδα (n-1)d αυτή αποκτά μικρότερη ενέργεια από την ns. Οι δομές (n-1)d 4 ns 2 και (n-1)d 9 ns 2 μετατρέπονται στις σταθερότερες ρ (n-1)d 5 ns 1 και (n-1)d 10 ns 1 αντίστοιχα. Για να αρχίσει να συμπληρώνεται μια υποστιβάδα f πρέπει να μπει ένα ηλεκτρόνιο σε υποστιβάδα d της επόμενης στιβάδας. 24/9/

19 ΟΡΙΣΜΟΙ Εξωτερική στιβάδα: από τις κατειλημμένες με ηλεκτρόνια αυτή με το μεγαλύτερο n Μονήρη ηλεκτρόνια: τα ηλεκτρόνια που βρίσκονται σε ημισυμπληρωμένα ατομικά τροχιακά Ζεύγος ηλεκτρονίων: ηλεκτρόνια που καταλαμβάνουν το ίδιο τροχιακό και έχουν αντιπαράλληλο spin Ιονισμός: απομάκρυνση του ηλεκτρονίου σε χώρο εκτός του πεδίου του πυρήνα 24/9/

20 ΜΟΡΦΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΥ ΠΙΝΑΚΑ ΠΕΡΙΟΔΟΣ : Οριζόντια σειρά με στοιχεία που τα άτομα τους χρησιμοποιούν τον ίδιο αριθμό στιβάδων για την κατανομή των ηλεκτρονίων τους. ΟΜΑΔΑ : κατακόρυφη στήλη που καταλαμβάνεται από στοιχεία με ανάλογες ιδιότητες. ΤΟΜΕΑΣ : σύνολο στοιχείων των οποίων τα άτομα έχουν τα τελευταία τους ηλεκτρόνια στον ίδιο τύπο υποστιβάδας. 24/9/

21 ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΝΟΜΟΣ: Η χημική συμπεριφορά των στοιχείων είναι περιοδική συνάρτηση του ατομικού τους αριθμού. ΣΧΕΣΗ ΔΟΜΗΣ-ΘΕΣΗΣ: Αριθμός συμπληρωμένων στιβάδων = αριθμός περιόδου Αριθμός ηλεκτρονίων εξωτερικής στιβάδας = αριθμός ομάδας (μόνο για τις κύριες ομάδες) 24/9/

22 ΤΟΜΕΙΣ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΥ ΠΊΝΑΚΑ Τομέας s: 1η ή ΙΑ (s 1 ) και 2η ή ΙΙΑ (s 2 ) 2 ομάδες Τομέας p: 13η ή ΙΙΙΑ (p 1 ),.. 18η ή VIIIA (p 6 ) 6 ομάδες Τομέας d : 3η ή ΙΙΙΒ (d 1 ), 12η ή ΙΙΒ (d 10 ) 10 ομάδες Τομέας f : λανθανίδες (Ζ = 58 71) Ακτινίδες (Ζ = ) 14 ομάδες 24/9/

23 ΙΔΙΑΙΤΕΡΕΣ ΟΝΟΜΑΣΙΕΣ Κύριες ομάδες : τομείς s και p Δευτερεύουσες ομάδες: τομείς d και f Αλκάλια: ομάδα ΙΑ Αλκαλικές γαίες: ομάδα ΙΙΑ Αλογόνα: ομάδα VIIA Ευγενή αέρια : ομάδα VIIIA Λανθανίδες: τομέας f 6η περίοδος Ακτινίδες : τομέας f 7η περίοδος Στοιχεία μετάπτωσης : τομέας d 24/9/

24 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΜΕΤΑΠΤΩΣΗΣ Μεταλλικός χαρακτήρας Πολλοί αριθμοί οξείδωσης Σχηματίζουν σύμπλοκα ιόντα Σχηματίζουν έγχρωμες ενώσεις Καταλυτική ικανότητα Παραμαγνητικά (έλκονται από μαγνητικό πεδίο έχουν ένα ή περισσότερα μονήρη ηλεκτρόνια) 24/9/

25 ATOMIKH AKTINA Ορισμός: το μισό της απόστασης μεταξύ των πυρήνων δύο γειτονικών ατόμων,όπως διατάσσονται στο κρυσταλλικό πλέγμα. Μεταβολή στον περιοδικό πίνακα: Κατά μήκος μιας περιόδου ελαττώνεται από αριστερά προς τα δεξιά. Σε μια ομάδα αυξάνεται από πάνω προς τα κάτω. 24/9/

26 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΙΟΝΤΙΣΜΟΥ Ορισμός : η ελάχιστη ενέργεια που απαιτείται για την πλήρη απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από ελεύθερο άτομο, που βρίσκεται σε θεμελιώδη κατάσταση και σε αέρια φάση. Παράγοντες που την επηρεάζουν: Ατομική ακτίνα Φορτίο πυρήνα Ενδιάμεσα ηλεκτρόνια Μεταβολή στον περιοδικό πίνακα: αυξάνεται από αριστερά προς τα δεξιά και από κάτω προς τα πάνω. 24/9/

27 ΧΗΜΙΚΟΙ ΔΕΣΜΟΙ Ιοντικός Ομοιοπολικός Ημιπολικός μ ςή δοτικός ομοιοπολικός 24/9/

28 ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΔΕΣΜΩΝ 1. Ηλεκτρονιακή θεωρία του σθένους 2. Κβαντική θεωρία Θεωρία ί δεσμού σθένους Θεωρία μοριακών τροχιακών 24/9/

29 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΟΥ ΣΘΕΝΟΥΣ Στους δεσμούς συμμετέχουν μόνο τα ηλεκτρόνια σθένους (ηλεκτρόνια εξωτερικής στιβάδας) Κανόνας ς της οκτάδας: τα άτομα αποβάλλουν,, προσλαμβάνουν ή συνεισφέρουν ηλεκτρόνια προκειμένου να αποκτήσουν δομή ευγενούς αερίου (8 ηλεκτρόνια στην εξωτερική στιβάδα ή 2 προκειμένου για την Κ) 24/9/

30 Δ ΠΡΑΚΤΙΚΟΙ ΚΑΝΟΝΕΣ ΓΙΑ ΤΗ ΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΤΥΠΩΝ ΚΑΤΑ LEWIS Προσθέτουμε τα ηλεκτρόνια σθένους των ατόμων που περιέχονται στο μόριο ή ιόν Βρίσκουμε το κεντρικό άτομο του μορίου ή ιόντος Συνδέουμε το κεντρικό άτομο με τα περιφερειακά άτομα με απλούς δεσμού (δεσμικά ζεύγη ηλεκτρονίων) Τα υπόλοιπα ηλεκτρόνια τοποθετούνται ανά ζεύγη (μη δεσμικά ζεύγη ηλεκτρονίων) ) στα περιφερειακά άτομα Αν το κεντρικό άτομο έχει λιγότερα από 8 ηλεκτρόνια, δοκιμάζουμε με διπλούς ή τριπλούς δεσμούς να καλύψουμε το ηλεκτρονιακό τους έλλειμμα 24/9/

Σχετικά έγγραφα

Δρ. Ιωάννης Καλαμαράς, Διδάκτωρ Χημικός. 100 Ερωτήσεις τύπου Σωστού Λάθους Στο τέλος οι απαντήσεις

Δρ. Ιωάννης Καλαμαράς, Διδάκτωρ Χημικός. 100 Ερωτήσεις τύπου Σωστού Λάθους Στο τέλος οι απαντήσεις 1 ο Κεφάλαιο Χημείας Θετικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου 100 Ερωτήσεις τύπου Σωστού Λάθους Στο τέλος οι απαντήσεις 1. Η εξίσωση E = h v μας δίνει την ενέργεια μιας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας 2. H κβαντική