3 дәріс Атом құрылысының қазіргі заманғы теориясы. Д. И. Менделеевтің периодтық заңы және элементтердің периодтық жүйесі. Паули ұстанымы мен Хунд ережесі. Клечковский ережелері

жүктеу/скачать 42.73 Kb.

бет	1/2
Дата	24.06.2022
өлшемі	42.73 Kb.
	#459461

1 2

№ 1-3 дәріс

№3 дәріс
Атом құрылысының қазіргі заманғы теориясы. Д.И. Менделеевтің периодтық заңы және элементтердің периодтық жүйесі. Паули ұстанымы мен Хунд ережесі. Клечковский ережелері.

Атомның электрондық құрылысына байланысты сұрақтарды шешу үшін атомдағы электронның тұрақты жағдайы белгілі кванттық сандармен сипатталатынын есте сақтау керек. Ядроның айналасында электрондар орналасқан кеңістікті атомдық орбиталь деп атайды. Атомдық орбиталь төрт кванттық санмен сипатталады: n – басты, – орбитальдық, m_e – магниттік және m_s –спиналық. Басты кванттық сан электрондардың орналасқан энергетикалық деңгейін, орбитальдық кванттық сан электрондардың орналасқан деңгейшесін және электрондық бұлттардың кескінін магниттік кванттық сан электрондық бұлттардың кеңістікте орналасуын, спиналық кванттық сан электрондардың кванттық ұяшықта орналасу бағытын көрсетеді.
Басты кванттық санның мәндері бүтін сандар болады және әріптермен белгіленеді.
N = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 … 00;
KLMNOPQ.
Орбитальдың кванттық сан ℓ=п-1 формуласымен анықталады, оның мәндері 0, 1, 2 және 3 тең болғанда олар әріптермен белгіленіп s-, p-, d-, f- орбиталь деп атайды. Атом құрылысын графикалық түрде жазғанда әр орбиталь квадрат түрінде белгіленеді.

s- орбитальда бір кванттық ұяшық ;
p- орбитальды үш кванттық ұяшық ;
d- орбитальда бес кванттық ұяшық ;
f- орбитальды жеті кванттық ұяшық бар.
Паули принципі бойынша атомда төрт кванттық саны бірдей болатын екі электрон кездеспейді, яғни әр кванттың ұяшыққа қарама-қарсы арқасымен тек екі электрон ↑↓ орналаса алады. Электрон стерлка түрінде көрсетіледі.
Электрондардың кванттық ұяшықтарға орналасу реті Гунда ережесімен анықталады. Бұл ереже бойынша электрондар кванттық ұяшықтарға спиналық кванттық сандардың мәндерінің қосындысы максималды, болатындай болып орналасады, яғни мүмкін болса электрондар әр қайсысы жеке ұяшықтарға орналасады, мүмкіндік болмаған жағдайда жұптасады.
2-кесте
Кванттық сандардың мәні және кванттық деңгейлердегі
және деңгейшелердегі электрондардың максимальды саны

Квантық				Магниттік кванттық сан, m_e		Кванттық жағдайдың орбитальдық саны			Электрон-дардың максимальды саны
деңгей		деңгейше
белгіленуі	басты кванттық сан	орбитальдық кванттық сан	белгіленуі			деңгейшелері		деңгейдегі	деңгейшелері		деңгейдегі
К	1	0			0		1		1	2		2
L	2	0		0		1		4	2
		1	Р	-1; 0; +1		3			6		8
М	3	0		0		1			2
		1	Р	-1; 0; +1		3		9	6		18
		2		-2; -1; 0; +1; +2		5			12
		0		0		1			2
N	4	1	Р	-1; 0; +1		3			6
		2		-2; -1; 0; +1; +2		5		16	10		32
		3		-3; -2; -1; 0; +1; +2; +3		7			14

Көп электронды атомдардың электрондары атомдық орбитальдарға атом энергиясы ең аз болатындай болып орналасады. Сондықтан электрондар атомдық орбитальдарға атом энергияларының өсу ретімен орналасады. Энергияның өзгеруі басты және орбитальдық кванттық сандардың мәндеріне байланысты. Энергетикалық деңгей мен деңгейшелерге электрондардың басты (n) және орбитальдық (ℓ) кванттық
сандардың мәніне байланысты ретімен орналасуы Клечковскийдің бірінші және екінші ережесімен анықталады.
Бірінші ережесі бойынша n+ℓ – қосындысы тең болмаса қосындысының өсу ретімен, екінші ережесі бойынша қосындысы тең болса басты кванттық санның өсу ретімен орналасады.
Соңғы валенттік электроны бірдей энергетикалық деңгейшеге орналасқан элемент атомдарын электронды ұластар дейді, олар периодтық жүйеде бір топшада орналасады. Мысалы ... 3s²3р⁵, ... 4s²4р⁵-электронды ұяластар – периодық жүйенің жетінші тобының негізгі топшасында орналасқан, ал ... 3d⁵4s² – бұл алдыңғы электрондық формулаға ұқсас емес. Бұл элемент атомы жетінші топтың қосымша топшасында орналасқан.
Элемент атомдағы электрондардың санының өзгеруі нәтижесінде сол элементтің оң немесе теріс зарядталған иондары түзіледі. Бейтарап атомнан электрон үзіп алуға жұмсалатын энергияны ионизациялау энергиясы (ионизациялау потенциалы) дейді. Ионизациялау энергиясын J – әрпімен белгілейді, өлшемі электронвольт (эВ). Энергия жұмсау арқылы атомнан бір электрон үзілсе +1, екі электрон үзілсе +2, т.с. зарядты ионға айналады. Оң зарядты ионның радиусы бейтарап атомның радиусынан кіші. Ядросының заряды неғұрлым үлкен, ал атом және ион радиусы неғұрлым кіші болса, оның ионизациялау энергиясы үлкен болады.
Бейтарап атом электрон қосып алуға жұмсалатын энергияны электрон тартқыштық энергия дейді, F – әрпімен белгіленеді, өлшемі эВ. Бейтарап атом электрон қосып алғанда теріс зарядты ионға айналады, бір электрон қосып алса – 1, екі электрон қосып алса – 2, үш электрон қосып алса – 3 т.с. Теріс зарядты ионның радиусы бейтарап атомының радиусынан үлкен.
Алюминий атомы үш электронын беріп +3 тотығу дәрежесіндегі ионға айналады, оның электрондық формуласы:

жүктеу/скачать 42.73 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2