03 Elektronový obal

03 Elektronový obal

MODELY ATOMU

• PLANETÁRNÍ MODEL ATOMU

  • vytvořen E. Rutherfordem 1911

  • první model atomu

  • elektrony v atomovém obalu obíhají atomové jádro po blíže neurčených kružnicích

• N. Bohr

  • novější teorie (1913)

  • zkoumal atom vodíku

  • elektrony mohou obíhat v obalu pouze po kružnicích určitého poloměru – STACIONÁRNÍCH DRAHÁCH s určitou konstantní energií

  • energie statonu se mění pouze po určitých dávkách – KVANTECH, a to při přechodu z jedné stacionární dráhy do druhé

• KVANTOVĚ MECHANICKÝ MODEL

  • vychází z kvantové mechaniky, která elektronům přiřazuje vlastnosti částic I vlnění

  • podle Heisenbergova principu neurčitosti nelze současně přesně určit polohu a rychlost elektronů

  • pomocí veličiny vlnová funkce ψ lze vypočítat pravděpodobnost, s jakou se elektrony v daném okamžiku vyskytují v určité oblasti atomu

  • ORBITAL = grafické vyjádření vlnové funkce, je to část prostoru

POJMY

• ELEKTRON

  • částice se záporným nábojem

  • kompenzuje kladný náboj jádra

  • počet v elektricky neutrálním atomu je roven počtu proton v jádře (protonovému číslu Z)

• ČÁSTICE

  • velmi malá část hmoty, která se projevuje svými charakteristickými vlastnostmi

  • hmotný, od okolí ostře ohraničený útvar, jehož polohu v prostoru lze přesně určit a je možné definovat dráhu, po které se pohybuje

  • atom = nejmenší neutrální částice

  • molekula = základní částice nesoucí vlastnosti celku, složena z jednoho nebo vice atomů, odpovídá určité chemické sloučenině nebo prvku

• VLNĚNÍ

  • šíření vzruchu ve hmotném prostředí

  • vyznačuje se přítomností ohybových (difrakčních) a interferenčních jevů

• DUALISMUS ČÁSTIC

  • v závislosti na typu experimentu mají částice někdy korpuskulární, jindy vlnový charakter

• ORBIT

  • dráha

• ORBITAL

  • část prostoru v okolí jádra atomu, ve kterém se elektron vyskytuje s 95% pravděpodobností

KVANTOVÁ ČÍSLA

• HLAVNÍ KVANTOVÉ ČÍSLO

  • n

  • značí velikost orbitalu a energi elektronu

  • s rostoucím n roste velikost orbitalu i energie elektronu

  • nabývá hodnoty n = 1 – 7 (vždy kladné celočíselné hodnoty)

  • elektrony se stejným n se nacházejí ve stejné vrstvě

  • čím více je elektron vzdálen od jádra atomu, tím má vyšší energii – hodnota n je větší

  • K, L, M, N, O, P, Q

• VEDLEJŠÍ KVANTOVÉ ČÍSLO

  • l

  • hodnoty: l = 0 – (n – 1) (od nuly po n-1)

  • určuje tvar a energii orbitalu

  • n = 1 s

  • n = 2 s, p

  • n = 3 s, p, d

  • n ≧ 4 s, p, d, f

  • všechny elektrony o shodné hodnotě n a l mají stejnou energii

• MAGNETICKÉ KVANTOVÉ ČÍSLO

  • m

  • vyjadřuje orientaci orbitalu v prostoru

  • hodnota závisí na hodnotě l

  • nabývá čísel v rozmezí -l až +l

  • počet m = 2l + 1

  • l = 0 m = 0 1s

  • l = 1 m = -1; 0; +1 3p

  • l = 2 m = -2; -1; 0; +1; +2 5d

  • l = 3 m = -3; -2; -1; 0; 1; 2; 3 7f

• SPINOVÉ KVANTOVÉ ČÍSLO

  • s

  • popisuje chování elektronu v orbitalu

  • vnitřní moment hybnosti

  • s = + ½; - ½

• PAULIHO PRINCIP VÝLUČNOSTI

  • v atomu nemohou existovat 2 e-, které by měly všechna 4 kvantová čísla stejná