Άτομο υδρογόνου (απλο μοντελο του Bohr)

HTML
DOWNLOAD

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Άτομο υδρογόνου (απλο μοντελο του Bohr)"

Τίτος Βουρδουμπάς
9 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Άτομο υδρογόνου (απλο μοντελο του Bohr) Υπόθεση: Κβαντωση στροφορμης m u r = n h/2π Βλ. Phet προσομοίωση Ενέργεια ηλεκτρονίου: = -13,6/n 2 ev (1eV = 1,6 x J)

3 Ενεργειακές στάθμες υδρογόνου φασματικές γραμμές Ε = -13,6/n 2 ev (1eV = 1,6 x J) Βλ. Phet προσομοίωση για λάμπα αερίου Φωτονια: ενεργεια ΔΕ = hf=hc/λ E 5 -E 2 E 4 -E 2 E 3 -E 2

4 Υδρογονοειδη ατομα Ενεργειακες σταθμες υδρογονου Ε = -13,6/n 2 ev Ενεργειακες σταθμες ιον. ηλίου Ε = -54,4/n 2 ev

5 Θέμα εξετάσεων Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με φάσμα που φαίνεται στο σχήμα (1) περνά μέσα από δείγμα αερίου υδρογόνου. Το φάσμα ακτινοβολίας που εξέρχεται, φαίνεται στο σχήμα (2). Η καμπύλες εκφράζουν ένταση ακτινοβολίας Ι σε συνάρτηση με το μήκος κύματος λ. α) Το φάσμα 2 είναι : A) φάσμα απορρόφησης ορατού Β) φάσμα απορρόφησης υπερύθρου Γ) φάσμα εκπομπής υπεριώδους Δ) φάσμα εκπομπής μικροκυμάτων β) Οι γραμμές στο φάσμα οφείλονται σε : Α) διεγέρσεις ηλεκτρονίων σε ανώτερες στάθμες ενέργειας Β) αποδιεγέρσεις ηλεκτρονίων σε κατώτερες στάθμες ενέργειας Γ) διεγέρσεις δονητικών καταστάσεων μορίων σε ανώτερες στάθμες ενέργειας Δ) αποδιεγέρσεις δονητικών καταστάσεων μορίων σε κατώτερες στάθμες ενέργειας γ) Κάνετε ένα διάγραμμα ενεργειακών σταθμών και εξηγείστε πως παράγονται οι συγκεκριμένες 3 φασματικές γραμμές. δ) Τι χρώμα θα έχει η ορατή ακτινοβολία που εξέρχεται από το δείγμα;

6 Ενεργειακές στάθμες νατρίου φασματικές γραμμές (πιο περίπλοκες, το μοντέλο Bohr δεν μπορεί να τις εξηγήσει)

ηλεκτρονιου είναι κβαντισμενη Εκφυλισμένες καταστάσεις: καταστασεις με την ιδια

7 Εκτος από τον κύριο κβαντικο αριθμο n, την κατασταση των ηλεκτρονιων περιγραφουν αλλοι 3 κβαντικοι αριθμοι: 2) Τροχιακός κβαντικός αριθμός l Η στροφορμή L του ηλεκτρονιου είναι κβαντισμενη Εκφυλισμένες καταστάσεις: καταστασεις με την ιδια ενεργεια Σε μαγνητικο πεδιο γινεται αρση του εκφυλισμου L z =m l h/2π 3) Μαγνητικος κβαντικος αριθμος m

8 4) Ιδιοστροφορμή ηλεκτρονίου s (spin) s=1/2 η -1/2 Δυνατοί προσανατολισμοί S z = m s h/2π

9 Κβαντικοί αριθμοί: n,l,m l,m s (καθοριζουν τις δυνατες κυματοσυναρτησεις για τα ηλεκτρονια ενος ατομου Εξίσωση Schrodinger στο χώρο => λύση η Ψ(n,l,m l,m s ) Οι λυσεις αυτές αντιστοιχουν σε διαφορετικα τροχιακά

10 Απαγορευτική αρχή του Pauli: Ένα ηλεκτρονιο το πολύ μπορει να καταλαβει μια οποιαδηποτε κβαντικη κατασταση Περιοδικός πίνακας των στοιχείων: διάταξη ηλεκτρονίων σθένους

11 Τύποι χημικών δεσμών: oμοιοπολικοί πολικοί Phet: Διπλα πηγαδια και ομοιοπολικοι δεσμοι ιοντικοί υδρογόνου van der waals

12 Φασματοσκοπία υπερύθρου (βασιζεται στην διεγερση δονητικων καταστασεων στα μορια). Περιγραφεται κβαντομηχανικα με τις ενεργειακες σταθμες αρμονικου ταλαντωτη. Ε ν =(m+1/2)hf Κατάλληλη για ταυτοποίηση ουσιών (συγκεκριμενοι χημικοι δεσμοι απορροφούν σε συγκεκριμενες συχνοτητες).

13 Φασματοσκοπία άπω υπερύθρου / μικροκυμάτων (οφειλεται στις περιστροφικες ενεργειακες σταθμες μοριων) Ε=L 2 /2I πολύ μικρο λ μεγαλο (περιοχη μικροκυματων) Phet: Microwaves

14 Φασματοσκοπία βιομορίων (πρωτεϊνών, νουκλεικων οξεων) Ε=Ε ηλεκτρον +Ε δονητ +Ε περιστρ Φασμα υπερυθρου (αποτυπωμα μοριου)

15 Θέμα εξετάσεων Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με φάσμα που φαίνεται στο σχήμα 1 περνά μέσα από δείγμα ουσίας που αποτελείται από διατομικά μόρια. Το φάσμα ακτινοβολίας που εξέρχεται, φαίνεται στο σχήμα 2. Η καμπύλες εκφράζουν ένταση ακτινοβολίας Ι σε συνάρτηση με το μήκος κύματος λ. α) Το φάσμα (2) είναι : A) φάσμα απορρόφησης υπεριώδους Β) φάσμα απορρόφησης υπερύθρου Γ) φάσμα εκπομπής ορατού Δ) φάσμα εκπομπής μικροκυμάτων β) Οι γραμμές στο φάσμα οφείλονται σε : Α) διεγέρσεις ηλεκτρονίων σε ανώτερες στάθμες ενέργειας Β) αποδιεγέρσεις ηλεκτρονίων σε κατώτερες στάθμες ενέργειας Γ) διεγέρσεις δονητικών καταστάσεων μορίων σε ανώτερες στάθμες ενέργειας Δ) αποδιεγέρσεις δονητικών καταστάσεων μορίων σε κατώτερες στάθμες ενέργειας (μm) ( γ) Για ποιο λόγο οι γραμμές ισαπέχουν μεταξύ τους; Που οφείλονται; Κάνετε ένα διάγραμμα ενεργειακών σταθμών και εξηγείστε. δ) Υπολογίστε (κατά προσέγγιση) την απόσταση ΔΕ των ενεργειακών σταθμών (σε ev).

16 Φασματοσκοπια NMR (Πυρηνικου μαγνητικου συντονισμου) (Κεφ 18 σελ Newman) Επειδη τα spin των νουκλεονιων προστιθενται για να βρουμε το συνολικο spin του πυρηνα, μονο πυρηνες με περιττό Α=Ζ+Ν δινουν σημα NMR (π.χ 1 H, 13 C, 15 N)

17 600 MHz 950 MHz

18 Χημικη μετατοπιση Θεση, Ισχυς, πολλαπλοτητα κορυφων : Με τι εχουν σχεση;

19 Αλληλεπιδραση spin-spin CH 3 -CHO

Σχετικά έγγραφα

ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Α' ΤΑΞΗΣ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Α' ΤΑΞΗΣ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 1 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ 2 περίοδοι Σελ. 5 α) Φυσικό περιβάλλον. β) Τεχνητό περιβάλλον. γ) Τεχνολογική εξέλιξη. δ) Διάδοση της Τεχνολογίας. ε) Τεχνολογία