Магнитті кванттық сан (m) электрондық орбиталдардың кеңістіктегі жағдайын және бүтін санды мәндерді -I +I дейін 0 қосқанда сипаттайды. Бұл дегеніміз, орбиталдың әрбір формасына (2l + 1) кеңістікте энергетикалық бағыттары тең болатынын көрсетеді.
s- орбиталға арналған (l = 0) бұндай жағдай біреу және ол m = 0 сәйкес. Сфера кеңістікте әртүрлі бағдарда болуы мүмкін емес.
p- орбиталға (l = 1) арналған кеңістіктегі үш бағытқа тең (2l + 1 = 3): m = -1, 0, +1.
d- орбиталға (l = 2) арналған кеңістіктегі бес теңдей бағалы бағыт (2l + 1 = 5): m = -2, -1, 0, +1, +2.
Сонымен s- деңгейшесінде біреу, p- деңгейшесінде – үшеу, d- деңгейшесінде – бес, f- деңгейшесінде 7 орбиталдар бар.
Спинді кванттық сан (s) электронның өзінің осінің айналасында айналу кезінде пайда болатын магнитті моментті сипаттайды. Екі мәнде ғана +1/2 и –1/2 қара-қарсы бағыттарға айналуға сәйкес қабылдайды.
Орбиталдарды толтыру принциптері
Паули принципі. Атомда барлық кванттық сандардың (n, l, m, s) мәні бірдей болатын екі электроны болмайды, яғни әрбір орбиталда екі электроннан көп емес (қарама-қарсы спиндармен) болады.
Клечковский ережесі (аз энергия принципі). Негізгі жағдайда әрбір электрон оның энергиясы минималды болатындай орналасады. Сома аз болса, орбиталдың энергиясы да азболады. Берілген мән негізінде (n + l), n аз орбиталда энергиясы аз болады. Орбитал энергиясы қатар бойынша артады:
1S < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 5d » 4f < 6p < 7s.
Хунда ережесі. Атомда негізгі жағдайда анықталған деңгейше шегінде максималды мүмкін қосарланбаған электрондар саны болуы тиіс.
Элементтің толық электрондық формуласы
Энергетикалық деңгейі және деңгейшісі бойынша химиялық элементтің атомындағы электрондардың бөлінуін көрсететін жазба, осы атомның конфигурациясы деп аталады. Атомның негізінен (қоздырылмаған) жағдайында, барлық электрондар минимальды энергия принципін қанағаттандырады. Бұл дегеніміз алдымен деңгейшелермен толтырылады, сосын мыналарға араналған:
Бас кванттық сан n минималды;
Деңгейдің ішінде алдымен s- деңгейшесі сосын p- және одан кейін d-(l минимально) толтырылады;
Толтыру мынадай жолмен жүреді, (n + l) минимальды болуы қажет (Клечковский ережесі);
Бір деңгейше шегінде электрондар мынадай орналасады, олардың сомалы спині максималды болуы керек, яғни құрамында көп қосарланбаған электрон саны болуы қажет (Хунда ережесі);
Атомның электрондық орбиталдарын толтыру кезінде Паули принципі орындалады. Бұл принцип бойынша n номерлі энергетикалық деңгейге n2 деңгейшесінде жатқан, 2n2 көп емес электрондар жатуы мүмкін.
Мысалы: (Сs) цезий 6 периодқа жатады, оның 55 электрондары (қатардағы номері 55) 6 энергетикалық деңгей мен олардың деңгейшелері арасында орналасқан. Электрондардың орбиталдарды толтыру тізбектілігін сақтай отырып, мынаны аламыз.
55Cs 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 5d10 6s1
Кереге және валентті электрондар. Валенттілік дегеніміз атомдардың химиялық байланыстар құру қабілеттіліктері. Соңғы электрондық деңгейде тұрған электрондар өте қозғалғыш, ал жоғарғы қабатта оларды валентті электрондар деп атайды. Қалғандары – кереге электрондары, олар химиялық байланысқа сирек және құлықсыз қатысады.
Бұл жағдайда қабаттағы электрондардың максималды саны бас квантты санымен тең n = 2n2 , Яғни n = 1 ® 2e; n = 2 ® 8e; n = 3® 18e; n = 4 ® 32e және т.б.
Химиялық қабілеттілігі және химиялық байланысты зерттеуге арналған қажетті негізгі түсініктер.
Иондану әлеуеті Ii – атомдағы электрондар қозғалғыштығының шамасы. Атомнан электронды алып тастауға арнап, шығындауға қажетті энергия Ii i көбеюіне орай, артады, өйткені кейінгі электрондар оң зарядталған иондардан алынып тасталады. Ионданудың бірінші әлеуеті энергия шкаласының соңғы орбиталы бар жағдайына сәйкес келеді. Мысалы: Li 1s22s1 I1 = 5.39 eV
I2 = 75.62 eV
Be 1s22s2 I1 = 9.32 eV
I2 = 18.21 eV
I3 = 153.85 eV
3. Негізгі және қоздырылмаған жағадайы: Мысалы - Be 1s22s2 – негізгі жағдайы; 1s22s12p1 – қоздырылған жағдайы.
Бақылау сұрақтары
1. Бас кванттық саны (n)
2. Орбиталды кванттық сан (l)
3. Спинді кванттық сан (s)
4. Магнитті кванттық сан (m)
5. Иондану әлеуеті Ii
Негізгі және қосымша әдебиет
Негізгі әдебиет
1. Ахметов Н.С. «Жалпы және бейорганикалық химия». Баспа «Жоғары мектеп». М. 2005 г.
2. Глинка Н.Л. «Жалпы химия» - И. Интеграл-пресс. 2003.
3. Некрасов Б.В. «Жалпы химияның негіздері» т.1,2,3. Химия –М 1976 г.
4. Н.Н. Нурахметов, М.Б. Муратбеков, Ә.К. Тәшенов «Бейметалдар химиясы», Алматы, «Қазақуниверситеті», 2009 ж.
5. Н.Н. Нурахметов, Ә.К. Тәшенов «Бейметалдар химиясы», Алматы 2011 ж.
Бiрiмжанов Б., Нұрақметов Н. Жалпы химия. Алматы. Ана тiлi. 1992.
Ақанбаев Қ. Химия негiздерi. Алматы.: Мектеп. 1987.
Бегалиева Ж., Самыратов С., Қолұшпаева А. Химия курсы. Алматы.: ҚазКҚА. 2002, 292 б.
Қосымша әдебиет
2. Кусепова Л.А., Кусепов А.К. «Практикум по общей химии», ЕНУ 2003
3. Нурпейсова Д.Т. Лабораторный практикум по общей химии, Астана 2008
|
Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті
|
Күні: _______ 2011 ж.
|
Басылым: бірінші
|
Дәріс
|
ЕҰУ
|
5-бет
|
Достарыңызбен бөлісу: |