Κβαντική θεωρία και ηλεκτρονιακή δομή των ατόμων

Σχετικά έγγραφα
Ασκήσεις στην ηλεκτρονιακή δόμηση των ατόμων


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

1.2 Αρχές δόμησης πολυηλεκτρονικών ατόμων

ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 1 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ( ) Χημεία Γ Λυκείου. Υπεύθυνη καθηγήτρια: Ε. Ατσαλάκη

ΧΗΜΕΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ. ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ 1 ου ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

ΘΕΜΑ 1 ο 1. Πόσα ηλεκτρόνια στη θεµελιώδη κατάσταση του στοιχείου 18 Ar έχουν. 2. Ο µέγιστος αριθµός των ηλεκτρονίων που είναι δυνατόν να υπάρχουν

ΘΕΜΑ 1 ο 1. Πόσα ηλεκτρόνια στη θεµελιώδη κατάσταση του στοιχείου 18 Ar έχουν. 2. Ο µέγιστος αριθµός των ηλεκτρονίων που είναι δυνατόν να υπάρχουν

Κεφάλαιο 8. Ηλεκτρονικές Διατάξεις και Περιοδικό Σύστημα

ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ

Κβαντικοί αριθμοί. l =0 υποφλοιός S σφαίρα m l =0 ένα τροχιακό με σφαιρική συμμετρία

Ζαχαριάδου Φωτεινή Σελίδα 1 από 21. Γ Λυκείου Κατεύθυνσης Κεφάλαιο 1: Ηλεκτρονιακή δοµή του ατόµου

Κομβικές επιφάνειες. Από τη γνωστή σχέση: Ψ(r, θ, φ) = R(r).Θ(θ).Φ(φ) για Ψ = 0 θα πρέπει είτε R(r) = 0 ή Θ(θ).Φ(φ) = 0

Αφορά τη συμπλήρωση των τροχιακών με ηλεκτρόνια, στα πολυηλεκτρονικά άτομα. Γίνεται λαμβάνοντας υπόψη μας τρεις αρχές (aufbeau)

Η δοµή του ατόµου. Ηλεκτρονική δόµηση. Από τον Δ ηµόκριτο µέχρι το σύγχρονο κβαντικό άτοµο. W. Heisenberg. E. Schrödinger W. Pauli. N. Bohr. M.

Αρχές δόμησης πολυηλεκτρονικών ατόμων.

ΑΤΟΜΙΚΑ ΤΟΜΙΚΑ ΠΡΟΤΥΠΑ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 08 / 09 /2013 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Αναπληρωτής Καθηγητής Τμήμα Συντήρησης Αρχαιοτήτων και Έργων Τέχνης Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής - ΣΑΕΤ

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 3: Ηλεκτρονική διαμόρφωση των ατόμων

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΘΕΜΑΤΑ. a. Ο μέγιστος αριθμός ηλεκτρονίων σε ένα άτομο τα οποία χαρακτηρίζονται με n=2 και m l =0

Μάθημα 11ο. Ηλεκτρονιακή διαμόρφωση Πολυηλεκτρονιακών ατόμων-b

Κύριος κβαντικός αριθμός (n)

Κβαντικοί αριθμοί τρεις κβαντικοί αριθμοί

Πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια. πρωτόνιο 1 (1,67X10-24 g) +1 νετρόνιο 1 0 1,6X10-19 Cb ηλεκτρόνιο 1/1836 (9X10-28 g) -1

ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 1 ΚΕΦ ΧΗΜΕΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Χημεία Γ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης

Κεφάλαιο 1 Χημικός δεσμός

ΘΕΜΑΤΑ ΑΠΟ ΠΜΔΧ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΟ 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΤΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Ασκήσεις. 5Β: 1s 2 2s 2 2p 2, β) 10 Νe: 1s 2 2s 2 2p 4 3s 2, γ) 19 Κ: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6,

H εικόνα του ατόμου έχει αλλάξει δραστικά

) σχηματίζονται : α. Ένας σ και δύο π δεσμοί β. Τρεις σ δεσμοί γ. Ένας π και δύο σ δεσμοί δ. Τρεις π δεσμοί.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ Η ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ IV. ΟΙ ΚΒΑΝΤΙΚΟΙ ΑΡΙΘΜΟΙ ΚΑΙ ΤΑ ΤΡΟΧΙΑΚΑ

5. Να βρείτε τον ατομικό αριθμό του 2ου μέλους της ομάδας των αλογόνων και να γράψετε την ηλεκτρονιακή δομή του.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ Η ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ V. ΑΡΧΕΣ ΔΟΜΗΣΗΣ ΤΩΝ ΠΟΛΥΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΩΝ ΑΤΟΜΩΝ

1o Kριτήριο Αξιολόγησης

1.3 Δομή περιοδικού πίνακα (τομείς s, p, d, f) - στοιχεία μετάπτωσης

Νόµοςπεριοδικότητας του Moseley:Η χηµική συµπεριφορά (οι ιδιότητες) των στοιχείων είναι περιοδική συνάρτηση του ατοµικού τους αριθµού.

Χημεία Γ Λυκείου Διαγώνισμα 2 ο 1 ο Κεφ. :μέχρι και περιοδικός πίνακας. 5 ο Κεφ. : μέχρι και απόσπαση. Θέμα 1 ο

Η Ψ = Ε Ψ. Ψ = f(x, y, z, t, λ)

Ατομικός αριθμός = Αριθμός πρωτονίων. Μαζικός αριθμός = Αριθμός πρωτονίων + Αριθμός νετρονίων (nucleon number)

τροχιακά Η στιβάδα καθορίζεται από τον κύριο κβαντικό αριθµό (n) Η υποστιβάδα καθορίζεται από τους δύο πρώτους κβαντικούς αριθµούς (n, l)

A.3 Ποια από τις παρακάτω ηλεκτρονιακές δομές παραβιάζει την αρχή του Pauli:

Εξαιρέσεις στις ηλεκτρονιακές διαμορφώσεις

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΟ 1ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Κεφάλαιο 39 Κβαντική Μηχανική Ατόμων

ΝΟΜΟΣ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟ ΙΚΟΤΗΤΑΣ : Οι ιδιότητες των χηµικών στοιχείων είναι περιοδική συνάρτηση του ατοµικού τους αριθµού.

Βασικά σωματίδια της ύλης

ΟΜΗ ΑΤΟΜΟΥ ΚΑΙ ΠΕΡΙΟ ΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ

Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις

5. Ηλεκτρονικές Δομές και Περιοδικότητα

ΠΩΣ ΚΑΤΑΝΕΜΟΝΤΑΙ ΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ. Ένα πρόβληµα στέγασης

Χηµεία Θετικής Κατεύθυνσης

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΗ ΟΜΗ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ ΚΑΙ ΠΕΡΙΟ ΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ

ΠΟΛΥΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΑ ΑΤΟΜΑ ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ

Μετά το τέλος της µελέτης του 1ου κεφαλαίου, ο µαθητής θα πρέπει να είναι σε θέση:

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ανόργανη Χημεία. Ενότητα 3 η : Περιοδικότητα & Ατομική Δομή. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής.

Ατομικά τροχιακά. Γνωστικό αντικείμενο: Χημεία. Δημιουργός: Αριστοτέλης Λεβεντέας

Ατομικά τροχιακά. Γνωστικό αντικείμενο: Χημεία. Δημιουργός: Αριστοτέλης Λεβεντέας

Ατομικά τροχιακά. Γνωστικό αντικείμενο: Χημεία. Δημιουργός: Αριστοτέλης Λεβεντέας

κυματικής συνάρτησης (Ψ) κυματική συνάρτηση

Από τι αποτελείται το Φως (1873)

1.3 Δομή περιοδικού πίνακα (τομείς s, p, d, f) στοιχεία μετάπτωσης

ΘΕΜΑΤΑ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ 1. Το χρώμιο έχει τέσσερα φυσικά ισότοπα με τις εξής κλασματικές αφθονίες και ατομικές μάζες: 50 Cr, 4,35%, 49,9461 amu

ΜΕΡΟΣ Α' (Διάρκεια εξέτασης: 15 min)

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. A2. Ο μέγιστος αριθμός ηλεκτρονίων σε ένα άτομο που χαρακτηρίζεται από τους κβαντικούς αριθμούς n = 2 και m l = 0 είναι: α. 4 β.3 γ.2 δ.

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

1. (α) Ποιες είναι οι τιμές των κβαντικών αριθμών για το ηλεκτρόνιο. (β) Ποια ουδέτερα άτομα ή ιόντα μπορεί να έχουν αυτή την ηλεκτρονική διάταξη;

Ερωτήσεις στο 2o κεφάλαιο από τράπεζα θεμάτων. Περιοδικός πίνακας. Σταυρακαντωνάκης Γιώργος Λύκειο Γαζίου Page 1

ΧΗΜΕΙΑ θετικής κατεύθυνσης

Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Χημείας. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΓΙΑ ΒΙΟΛΟΓΟΥΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥΣ ΧΗΜ 021 Χειμερινό Εξάμηνο 2008

Περιοδικό Σύστημα Ιστορική Εξέλιξη

Ομοιοπολικός Δεσμός. Ασκήσεις

ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ. Δίνονται τα στοιχειά 13 Αl και 19 Κ. Να βρεθεί σε ποια περίοδο και σε ποια ομάδα του Π.Π. είναι τοποθετημένα τα στοιχειά αυτά:

Γενική & Ανόργανη Χημεία

Γενική & Ανόργανη Χημεία

Κβαντομηχανική εικόνα του ατομικού μοντέλου

Ζαχαριάδου Φωτεινή Σελίδα 1 από 9

Δομή ενεργειακών ζωνών

ΚΕΦΑΛΑΙΟ Να ονομαστούν οι ενώσεις: 1. NH 4 F 2. K 2 SΟ 4 3. Ca(CN) Mg 3 (PO 4 ) 2 6. K 2 O 7. Cu(NO 3 ) Mg(OH) 2 10.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ Η ΔΟΜΗ ΠΙΝΑΚΑ I. ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΟΜΑΔΕΣ - ΠΕΡΙΟΔΟΙ

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ανόργανη Χημεία. Ενότητα 1 η : Στοιχεία, Ιδιότητες. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΗ ΟΜΗ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ ΚΑΙ ΠΕΡΙΟ ΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ

Γιατί ο σχηματισμός του CΗ 4 δεν μπορεί να ερμηνευθεί βάσει της διεγερμένης κατάστασης του ατόμου C;

Μεταβολή ορισμένων περιοδικών ιδιοτήτων

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: Μαρίνος Ιωάννου, Γιώργος Καντώνης

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ 1 ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟ ΚΕΦΑΙΛΑΙΟ 1. Α) Μηχανική συνθήκη ( βελάκι σελ 3) Β) Οπτική συνθήκη (1 ο βελάκι σελ 4 )

Κεφάλαιο 8. Ηλεκτρονικές Διατάξεις και Περιοδικό Σύστημα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ ΚΑΙ Ο ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ

ΤΟ ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΜΑΤΑ

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ 1-15/09/10

ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ - Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ με ομαδοσυνεργατικές δραστηριότητες

Μετά το τέλος της µελέτης του 1ου κεφαλαίου, ο µαθητής θα πρέπει να είναι σε θέση:

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΛΥΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ. Ν. Μαραβελάκη Επίκουρος Καθηγήτρια Γενικού Τµήµατος Πολυτεχνείου Κρήτης

Ο Περιοδικός Πίνακας Φυσικές και Χημικές Ιδιότητες των Στοιχείων. Εισαγωγική Χημεία

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 07 / 09 /2014 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Ονοματεπώνυμο: Χημεία Α Λυκείου Δομή του ατόμου Περιοδικός Πίνακας. Αξιολόγηση :

Ca. Να μεταφέρετε στην κόλλα σας συμπληρωμένο τον παρακάτω πίνακα που αναφέρεται στο άτομο του ασβεστίου: ΣΤΙΒΑΔΕΣ νετρόνια K L M N Ca 2

Transcript:

Κβαντική θεωρία και ηλεκτρονιακή δομή των ατόμων Κβαντικοί αριθμοί Κύριος κβαντικός αριθμός (n) Αζιμουθιακός κβαντικός αριθμός (l) Μαγνητικός κβαντικός αριθμός (ml) Στροφορμή (Spin) ηλεκτρονίου κβαντικός αριθμός(ms) Ατομικά τροχιακά s τροχιακά p τροχιακά d τροχιακά και άλλα υψηλής ενέργειας τροχιακά Ενέργειες τροχιακών Διευθέτηση ηλεκτρονίων Ενέργειες των ατομικών τροχιακών σε πολλά ηλεκτρονιακά συστήματα Η απαγορευτική αρχή Pauli (Exclusion Principle) Αρχή ελάχιστης ενέργειας (Aufbau ) Ο κανόνας του Hund Γενικοί κανόνες για την καταγραφή της διευθέτησης ηλεκτρονίων Ηλεκτρονιακή διευθέτηση και περιοδικός πίνακας

Κβαντικοί αριθμοί Ο Erwin Schrödinger ανακάλυψε ένα σύνθετο μαθηματικό τύπο που σχετίζει τα κυματικά και σωματιδιακά χαρακτηριστικά των ηλεκτρονίων. Η κυματική συμπεριφοράπεριγράφεται από την κυματική εξίσωση ψ. Η πιθανότητα να βρούμε ένα ηλεκτρόνιο σε μια περιοχή του χώρουείναι ανάλογη του ψ και ονομάζεται ηλεκτρονιακή πυκνότητα.

Κβαντικοί αριθμοί Η εξίσωση Schrödinger καθορίζει την κατά το δυνατόν ενεργειακή κατάσταση ενός ηλεκτρονίου που βρίσκεται στο άτομο του υδρογόνου. Οι ενεργειακές καταστάσεις και οι κυματικές συναρτήσεις χαρακτηρίζονται από ένα σύνολο κβαντικών αριθμών. Αντί να αναφερόμαστε σε τροχιές όπως στο πρότυπο του Bohr, οι κβαντικοί αριθμοί και οι κυματικές συναρτήσεις περιγράφουν τα ατομικά τροχιακά.

Κβαντικοί αριθμοί Οι κβαντικοί αριθμοί χρειάζονται για να περιγράψουν την κατανομή της ηλεκτρονιακής πυκνότητας σε ένα άτομο. Είναι απαραίτητοι τρεις κβαντικοί αριθμοί για να περιγράψουν ένα ατομικό τροχιακό. Ο κύριος κβαντικός αριθμός (n) σχετίζεται με τις διαστάσεις Ο αζιμοιθιακός κβαντικός αριθμός (l) περιγράφει το σχήμα Ο μαγνητικός κβαντικός αριθμός (ml) καθορίζει τον προσανατολισμό του τροχιακού στο χώρο

Κβαντικοί αριθμοί Ο κύριος κβαντικός αριθμός (n) παρουσιάζει το μέγεθος του τροχιακού. Μεγαλύτερες τιμές του n αντιστοιχούν σε μεγαλύτερα τροχιακά. Οι επιτεπόμενες τιμές του n είναι οι ακέραιοι αριθμοί: 1,, 3 κλπ. Η τιμή του n αντιστοιχεί στην τιμή του n στο μοντέλο του Bohr. Μια συλλογή τροχιακών με ίδιες τιμές του n ονομάζεται στιβάδα.

Κβαντικοί αριθμοί Ο αζιμουθιακός κβαντικός αριθμός (l) περιγράφει το σχήμα του τροχιακού. Οι του l εξαρτόνται από αυτές του κύριου κβαντικού αριθμού n Οι επιτρεπόμενες τιμές του l κυμαίνονται από 0 σε n 1. Παράδειγμα: Εάν n =, l μπορεί να είναι 0 ή 1. l τροχιακό 0 1 3 s p d f Μια συλλογή τροχιακών με ίδιες τιμές του n και l αναφέρεται ως υποστιβάδα.

Κβαντικοί αριθμοί Ο κβαντικός αριθμός της στροφορμής (spin) του ηλεκτρονίου (ms ) χρησιμοποιείται για να καθορίσει το spin του ηλεκτρονίου. Υπάρχουνδυο δυνατές κατευθύνσεις στροφορμής. Επιτρεπόμενες τιμές του ms είναι +½ και ½.

Κβαντικοί αριθμοί O μαγνητικός κβαντικός αριθμός (ml) περιγράφει τη των τροχιακών στο χώρο. Οι τιμές του ml εξαρτόνται από τις τιμές του αζιμουθιακού κβαντικού αριθμού, και περνει τις τιμές: l, 0, +l

Επιτρεπόμενες τιμές των κβαντικών αριθμών n,l και ml Όταν ο n είναι Ο l μπορεί να είναι Όταν ο l είναι Ο ml μπορεί να είναι 1 μόνο 0 0 μόνο 0 0ή1 0 μόνο 0 1-1,0,+1 0 μόνο 0 1-1,0,+1 -, -1, 0, +1, + 0 μόνο 0 1-1,0,+1 -, -1, 0, +1, + 3-3, -, -1, 0, +1, +, +3 3 4 0, 1, 0, 1,, 3

Κβαντικοί αριθμοί Ενεργειακό επίπεδο Υποστιβάδε ς Ολικά τροχιακά n=1 s 1 (1s τροχιακό) n= s p 1 (s τροχιακό) 3 (p τροχιακά) 6 8 n=3 s p d 1 (3s τροχιακό) 3 (3p τροχιακά) 5 (3d τροχιακά) 6 10 18 n=4 s p d f 1 3 5 7 6 10 14 3 (4s τροχιακό) (4p τροχιακά) (4d τροχιακά) (4f τροχιακά) Ολικά Ολικά ηλεκτρόνια ηλεκτρόνι α ανά επίπεδο

Ατομικά τροχιακά: s, p, d, f Τα ατομικά τροχιακά είναι περιοχές του χώρου όπου η πιθανότητα να βρούμε το ηλεκτρόνιο γύρω από το άτομο είναι αυξημένη. Ιδιότητες του s τροχιακού : Υπάρχει ένα s τροχιακό για κάθε n επίπεδο. για το οποίο = 0, και μόνο μια τιμή του m = 0 και χωρά δυο ηλεκτρόνια με spin +1/, -1/

Συνοπτικά: p τροχιακά και d τροχιακά Τα p τροχιακά έχουν ατρακτοειδές σχήμα με τρεις διαφορετικούς προσανατολισμούς: px, py, pz. Τα τέσσερα d τροχιακά μοιάζουν με δυο ζεύγη ατράκτων διευθετημένα στους τρεις άξονες. Το τελευταίο d τροχιακό μοιάζει με ένα p τροχιακό ένα χωροδακτύλιο γύρω στο κέντρο.

Κβαντικοί αριθμοί Οι κβαντικοί αριθμοί καθορίζουν στιβάδες, υποστιβάδες και τροχιακά. f υποστιβάδα d υποστιβάδα p υποστιβάδα s υποστιβάδα

Διευθέτηση ηλεκτρονίων Η ηλεκτρονιακή δόμηση περιγράφει πως κατανέμονται τα ηλεκτρόνια στα διάφορα ατομικά τροχιακά. Στη θεμελιώδη κατάσταση του ατόμου του υδρογόνου, τα ηλεκτρόνια βρίσκονται στο 1s τροχιακό. Θεμελιώδης κατάσταση του ατόμου του υδρογόνου, διαευθέτηση ηλεκτρονίων στο άτομο κύριος (n = 1) Ενέργεια s 1s p p p 1s 1 αζιμουθιακός κβαντικός αριθμός (l = 0) Η χρησιμοποίηση ενός βέλους προς τα πάνω δείχνειένα ηλεκτρόνιο με ms = + ½ Αριθμός ηλεκτρονίων στο τροχιακό της υποστιβάδας

Τα s τροχιακά έχουν σφαιρική συμμετρία Για κάθε s τροχιακό: = 0 και ml = 0 Το μόνο που αλλάζει στα s τροχιακά είναι ο αριθμός n.

Πυκνότητα πιθανότητας Ηλεκτρονιακό νέφος 1s τροχιακό του υδρογόνου Απόσταση από τον πυρήνα

Συνάρτηση ακτίνας κατανομής 4πr ψ α Πυκνότητα πιθανότητας για να βρούμε ένα ηλεκτρόνιο σε μια δοσμένη ακτίνα 1s, s, και 3s τροχιακά για το υδρογόνο 0 Ακτίνα, r/a0

Τρισδιάστατες παραστάσεις της ηλεκτρονιακής κατανομής

Τα p τροχιακά έχουν ατρακτοειδές σχήμα (μοιάζουν με φυστίκι ή βαράκια). l=1 Θυμηθείτε: τροχιακό είναι ο χώρος όπου η πιθανότητα να βρεθεί το ηλεκτρόνο είναι αυξημένη (δεν έχει πραγματική υπόσταση αλλά θεωρητική).

α)τα p τροχιακά όπως διευθετούνται στους τρεις άξονες. b) και τα τρία τροχιακά στο ίδιο σχήμα l=1 m = -1,0,+1

Τα d τροχιακά = m = -,-1,0,+1,+

=3 m = -3,-,-1,0,+1,+, +3 Τα f τροχιακά 7 τιμές

s p d

Διευθέτηση ηλεκτρονίων Η ηλεκτρονιακή διευθέτηση όλων των στοιχείων εκτός από το υδρογόνο και το ήλιο μπορεί να παρασταθεί με τη χρήση ευγενούς αερίου. Η ηλεκτρονιακή διευθέτηση του καλίου (Z = 19) είναι 1ssp63s3p64s1. Επειδή 1ssp63s3p6 είναι η ηλεκτρονιακή διευθέτηση του στοιχείου αργόν, μπορούμε να απλοποιήσομε αυτή του καλίου σε [Ar]4s1. Η θεμελιώδης ηλεκτρονιακή διευθέτηση στο K: 1ssp63s3p64s1 [Ar] [Ar]4s1

Ηλεκτρονιακή διευθέτηση και διαγράμματα τροχιακών Για τα στοιχεία 1-10 Στοιχείο Ατομικός αριθμός Πλήρης ηλεκτρονιακή διευθέτηση Ηλεκτρονιακή διευθέτηση με χρήση ευγενούς αερίου Υδρογόνο 1 1s1 1s1 Ήλιο 1s 1s ή [Ηe] Λίθιο 3 1s s1 [He]s1 Βυρήλιο 4 1s s [He]s Βόριο 5 1s s p1 [He]sp1 Άνθρακας 6 1s s p [He]s p Άζωτο 7 1s s p3 [He] s p3 οξυγόνο 8 1s s p4 [He]s p4 Φθόριο 9 1s s p5 [He]s p5 Νέον 10 1s s p6 [He]s p6 ή [Ne]

ης σειράς στοιχεία 3 Li 1s s p Configuration Διευθέτηση 1s s1 4 Be 1s s 1 5B 1s s p 6C 1s s p 7N 1s s p 3 8 O 1s s p 4 9F 1s s p5 10 Ne 1s s p 6

Ηλεκτρονιακή διευθέτηση Και διαγράμματα τροχιακών Για τα στοιχεία 11-18 Στοιχείο Ατομικός αριθμός Πλήρης ηλεκτρονιακή διευθέτηση Ηλεκτρονιακή διευθέτηση με χρήση ευγενούς αερίου Νάτριο 11 1s s p6 3s1 [Ne]3s1 Μαγνήσιο 1 1s s p6 3s [Ne]3s Αργύλιο 13 1s s p6 3s3p1 [Ne]3s3p1 Πυρίτιο 14 1s s p6 3s3p [Ne]3s3p Φωσφόρος 15 1s s p6 3s3p3 [Ne]3s3p3 Θείο 16 1s s p6 3s3p4 [Ne]3s3p4 Χλώριο 17 1s s p6 3s3p5 [Ne]3s3p5 Αργόν 18 1s s p6 3s3p6 [Ne]3s3p6 ή [Ar]

3ης σειράς στοιχεία 3s 11 Na [ Ne ] 1 Mg 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar [ Ne ] [ Ne ] [ Ne ] [ Ne ] [ Ne ] [ Ne ] [ Ne ] 3p Διευθέτηση Configuration [ Ne ] 3s 1 [ Ne ] 3s [ Ne ] 3s 3p1 [ Ne ] 3s 3p 3 [ Ne ] 3s 3p [ Ne ] 3s 3p 4 [ Ne ] 3s 3p 5 6 [ Ne ] 3s 3p

Τέταρτης σειράς 3d [ Ar ] 0 Ca [ Ar ] 1 Sc [ Ar ] Ti [ Ar ] 3 V [ Ar ] 4 Cr [ Ar ] 19 K 4s 4p Configuration Διευθέτηση 1 [ Ar ] 4s [ Ar ] 4s [ Ar ] 4s 3d 1 [ Ar ] 4s 3d 3 [ Ar ] 4s 3d 1 5 [ Ar ] 4s 3d There is an extra measure of stability associated with half-filled and completely filled orbitals.

Τέταρτης σειράς 3d 4s 4p 5 Mn [ Ar ] [ Ar ] 7 Co [ Ar ] 8 Ni [ Ar ] 9 Cu [ Ar ] 6 Fe Another exception like Cr! Διευθέτηση Configuration [ Ar ] 4s 3d5 6 [ Ar ] 4s 3d 7 [ Ar ] 4s 3d 8 [ Ar ] 4s 3d 1 10 [ Ar ] 4s 3d

Τέταρτης σειράς 3d 4s 4p 31 Ga [ Ar ] [ Ar ] 33 As [ Ar ] 34 Se [ Ar ] 35 Br [ Ar ] 36 Kr [ Ar ] 3 Ge 10 [ Ar ] 4s 3d 4p 10 3 [ Ar ] 4s 3d 4p 10 4 [ Ar ] 4s 3d 4p 10 5 [ Ar ] 4s 3d 4p 10 6 [ Ar ] 4s 3d 4p Διευθέτηση Configuration [ Ar ] 4s 3d 10 4p1

Διευθέτηση ηλεκτρονίων Η διευθέτηση των ηλεκτρονίων στο άτομο ονομάζεται ηλεκτρονιακή δόμηση. Η αρχή της ελαχίστης ενέργειας ( aufbau) καθορίζει ότι κάθε ηλεκτρόνιο καταλαμβάνει το τροχιακό της χαμηλότερης ενέργειας που διατίθεται. Ενέργεια

Διευθέτηση ηλεκτρονίων Εάν το ηλεκτρόνιο του υδρογόνου βρεθεί σε τροχιακό μεγαλύτερης ενέργειας, το άτομο βρίσκεται σε διεγερμένη κατάσταση. Μια δυνατή διεγερμένη κατάσταση του ηλεκτρονίου του υδρογόνου s 1 Ενέργεια s 1s p p p

Διευθέτηση ηλεκτρονίων Σύμφωνα με την απαγορευτική αρχή του Pauli, δεν είναι δυνατόν δυο ηλεκτρόνια σε ένα άτομο να έχουν ίδιους και τους τέσσερις κβαντικούς αριθμούς. Η θεμελιώδης κατάσταση ηλεκτρονίων στο ήλιο p p p 1s s Ενέργεια Κβαντικός αριθμός Κύριος (n) 1s Περιγράφει το 1s τροχιακό Περιγράφει τα ηλεκτρόνια στο 1s τροχιακό Αζιμουθιακός (l) 1 1 Μαγνητικός (ml) 0 0 0 0 +½ ½ spin (ms)

Διευθέτηση ηλεκτρονίων Η αρχή της ελαχίστης ενέργειας ( Aufbau) καθορίζει ότι κάθε ηλεκτρόνιο καταλαμβάνει το τροχιακό της χαμηλότερης ενέργειας που διατίθεται. Li έχει συνολικά 3 ηλεκτρόνια Η θεμελιώδης κατάσταση ηλεκτρονίων στο Li p Ενέργεια s 1s p p 1ss1 Το τρίτο ηλεκτρόνιο πρέπει να τοποθετηθεί στο επόμενο διατιθέμενο τροχιακό με την μικρότερη ενέργεια Το 1s τροχιακό χωρά ηλεκτρόνια (απαγορευτική αρχή Pauli )

Διευθέτηση ηλεκτρονίων Η αρχή της ελαχίστης ενέργειας ( Aufbau) καθορίζει ότι κάθε ηλεκτρόνιο καταλαμβάνει το τροχιακό της χαμηλότερης ενέργειας που διατίθεται. Be έχει συνολικά 4 ηλεκτρόνια Η θεμελιώδης κατάσταση διευθέτησης ηλεκτρονίων στο Be p Ενέργεια s 1s p p 1ss

Διευθέτηση ηλεκτρονίων Η αρχή της ελαχίστης ενέργειας ( Aufbau) καθορίζει ότι κάθε ηλεκτρόνιο καταλαμβάνει το τροχιακό της χαμηλότερης ενέργειας που διατίθεται. Η θεμελιώδης κατάσταση διευθέτησης ηλεκτρονίων στο B p Ενέργεια s 1s p p 1s s p 1

Διευθέτηση ηλεκτρονίων Σύμφωνα με τον κανόνα του Hund, η πιο σταθερή διευθέτηση των ηλεκτρονίων είναι αυτή στην οποία ο αριθμός των ηλεκτρονίων με το ίδιο spin είναι μέγιστος. C έχει συνολικά 6 ηλεκτρόνια Η θεμελιώδης κατάσταση διευθέτησης ηλεκτρονίων στον C 1s s p p Ενέργεια s 1s p p Τα p τροχιακά έχουν ίσες ενέργειες. Τοποθετούμε 1 σε κάθε τροχιακό και αφού τοποθετηθούν σε όλα τα τροχιακά, στη συνέχεια δημιουργούμε ζεύγη ηλεκτρονίων (κανόνας Hund).

Διευθέτηση ηλεκτρονίων Σύμφωνα με τον κανόνα του Hund, η πιο σταθερή διευθέτηση των ηλεκτρονίων είναι αυτή στην οποία ο αριθμός των ηλεκτρονίων με το ίδιο spin είναι μέγιστος. Η θεμελιώδης κατάσταση διευθέτησης ηλεκτρονίων στο N N έχει συνολικά 7 ηλεκτρόνια 1s s p p Ενέργεια s 1s p 3 p Τα p τροχιακά έχουν ίσες ενέργειες. Τοποθετούμε 1 σε κάθε τροχιακό και αφού τοποθετηθούν σε όλα τα τροχιακά, στη συνέχεια δημιουργούμε ζεύγη ηλεκτρονίων (κανόνας Hund).

Διευθέτηση ηλεκτρονίων Σύμφωνα με τον κανόνα του Hund, η πιο σταθερή διευθέτηση των ηλεκτρονίων είναι αυτή στην οποία ο αριθμός των ηλεκτρονίων με το ίδιο spin είναι μέγιστος. Η θεμελιώδης κατάσταση διευθέτησης ηλεκτρονίων στο O O έχει συνολικά 8 ηλεκτρόνια 1s s p p Ενέργεια s 1s p 4 p Μιας και όλα τα p τροχιακά έχουν από ένα ηλεκτρόνιο, το επιπλέον ηλεκτρόνιο θα κάνει ζεύγος με ένα που υπάρχει στο τροχιακό.

Διευθέτηση ηλεκτρονίων Σύμφωνα με τον κανόνα του Hund, η πιο σταθερή διευθέτηση των ηλεκτρονίων είναι αυτή στην οποία ο αριθμός των ηλεκτρονίων με το ίδιο spin είναι μέγιστος. Η θεμελιώδης κατάσταση διευθέτησης ηλεκτρονίων στο F F έχει συνολικά 9 ηλεκτρόνια 1ssp5 p Ενέργεια s 1s p p Όταν υπάρχουν ένα ή περισσότερα μη ζευγαρομένα ηλεκτρόνια, όπως στο οξυγόνο και στο φθόριο, το άτομο ονομάζεται παραμαγνητικό.

Διευθέτηση ηλεκτρονίων Σύμφωνα με τον κανόνα του Hund, η πιο σταθερή διευθέτηση των ηλεκτρονίων είναι αυτή στην οποία ο αριθμός των ηλεκτρονίων με το ίδιο spin είναι μέγιστος. Η θεμελιώδης κατάσταση διευθέτησης ηλεκτρονίων στο Ne Ne έχει συνολικά 10 ηλεκτρόνια 1ssp6 p Ενέργεια s 1s p p Όταν όλα τα ηλεκτρόνια του ατόμου είναι σε ζεύγη, όπως στο νέον, αυτό ονομάζεται διαμαγνητικό.

Διευθέτηση ηλεκτρονίων Γενικά για να γράψουμε την ηλεκτρονιακή διευθέτηση: 1) Τα ηλεκτρόνια τοποθετούνται στα διατιθέμενα τροχιακά της χαμηλότερης ενέργειας. )Κάθε τροχιακό μπορεί να υποδεχθεί το πολύ δυο ηλεκτρόνια. 3)Τα ηλεκτρόνια δεν δημιουργούν ζεύγη στα τροχιακά εάν διατίθεται και άλλο ισοενεργειακό τροχιακό. 4) Τα τροχιακά συμπληρώνονται σύμφωνα με την διπλανή σειρά.

Παράδειγμα Γράψτε τη διευθέτηση των ηλεκτρονίων και δώστε το διάγραμμα των τροχιακών στο άτομο του ασβεστίου (Ca) (Z = 0). Από τη θεωρία Επειδή Z = 0,το Ca έχει 0 ηλεκτρόνια. Θα συμπληρωθούν τα τροχιακά σύμφωνα με το διπλανό σχέδιο. Κάθε s υποστιβάδα μπορεί να περιέχει το πολύ δυο ηλεκτρόνια, ενώ κάθε p υποστιβάδα μπορεί να περιέχει το πολύ έξη ηλεκτρόνια. Λύση Ca 1ssp63s3p64s 1s s p6 3s 3p6 4s Προσέξτε Κοιτάξτε πάλι το διπλανό σχέδιο για να είστε σίγουροι ότι συμπληρώσατε σωστά τα τροχιακά και ότι τα συνολικά ηλεκτρόνια είναι 0. Θυμηθείτε ότι τα 4s τροχιακά συμπληρώνονται πριν από τα 3d τροχιακά.

Παράδειγμα Γράψτε τη διευθέτηση των ηλεκτρονίων στο άτομο αρσενικού (Z = 33) στη θεμελιώδη κατάσταση. Από τη θεωρία Το προηγούμενο ευγενές αέριο πριν το As ελιναι το [Ar], όπου Z = 18 για το Ar. 6 Η σειρά συμπλήρωσης μετά το ευγενές αέριο είναι 4s, 3d, και 4p. Δεκαπέντε ηλεκτρόνια πρόκειται να τοποθετηθούν σε 6 10 αυτές τις υποστιβάδες επειδή 33 18 = 15 είναι στο As 3 επιπλέον από το ευγενές αέριο. Λύση As [Ar]4s3d104p3 Προσέξτε το αρσενικό είναι στοιχείο του p-τομέα, γιαυτό, περιμένουμε τα εξωτερικά ηλεκτρόνια να είναι στην p υποστιβάδα.

Εξωτερικά ηλεκτρόνια και περιοδικός Πίνακας

Στον ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ ΠΙΝΑΚΑ τα εξωτερικά ηλεκτρόνια των στοιχείων ανήκουν στα σημειούμενα τροχιακά Ομάδα Περίοδος 1 3 4 5 6

Ge Ge = 1ssp63s3p64s3d104p ή [Ar] 4s3d104p ή [Ar]3d10 4s4p 1 3 4 5 6

Χημικές ιδιότητες ηλεκτρόνια σθένους 1s s p Διευθέτηση Configuration 3 Li 4 Be 5B 6C 7N 1s s p3 8O 1s s p 4 1s s1 1s s 1s s p1 1s s p