2. Stavba atomu copy

Elektronový obal

• Obsahuje jeden druh elementárních částic – elektrony (e)

  • Tedy částice se záporným nábojem

  • Počet elektronů v atomu se rovná počtu protonů

• Orbital = prostor okolo jádra, ve které se elektron vyskytuje s 95% pravděpodobností

Kvantová čísla

• Kvantová čísla: popisují chování, pohyb a polohu elektronů v elektronovém obalu

  • Podle Pauliho vylučovacího principu nemohou být v atomu dva elektrony, které by měly stejná kvantová čísla

1. Hlavní kvantové číslo (n)

   • Značí se n

   • Určuje energii elektronu = vrstvu (slupku) ve které se nachází

   • Nabývá hodnot: 1,2,3,4,5,6,7… (nabývá kladných čísel)

   • V současné době známe pouze do 7 (teoreticky do nekonečna)

   • (n = 2 znamená 2. řádek v tabulce)

2. Vedlejší kvantové číslo (l)

   • Značí se l

   • Určuje energii a tvar orbitalu

   • Nabývá hodnot: 0 až n-1

   • Typy orbitalů: s, p, d, f (určuje n a l)

     Orbital s: tvar koule

     Orbital p: tvar činky

     Orbital d: tvar jetele

     Orbital f: složitý tvar

3. Magnetické kvantové číslo (m)

   • Značí se m

   • Určuje prostorovou orientaci orbitalu v prostoru

   • Nabývá hodnot: -l až +l

     Orbital s: 1 orbital s

     Orbital p: 3 orbitaly p

     Orbital d: 5 orbitalů d

     Orbital f: 7 orbitalů f

     Degenerovaný orbital = orbital se stejným n a l, liší se m (všechny orbitaly kromě s)

• Př.: Orbital p má 3 možné prostorové orientace m = -1,0,1

1. Spinové kvantové číslo (s)

   • Značí se s

   • Určuje spin elektronu = vnitřní moment hybnosti elektronu (neboli rotaci elektronu)

   • Nabývá hodnot: – ½ a + ½

Elektronová konfigurace

• Ukazuje obsazení orbitalů elektrony

• Zobrazuje se rámečky

• Každému orbitalu přísluší jeden rámeček, degenerované orbitaly se kreslí dohromady

• Elektrony znázorňujeme jako šipky, které zapisujeme nahoru nebo dolů (podle spinu).

• Zápis zkracujeme pomocí předchozího vzácného plynu.

• Elektronový oktet:

  • Poslední vrstva obsahuje maximálně 8 elektronů (2 v ns + 6 v np)

  • Toto uspořádání je u vzácných plynů a je vysoce stabilní (výjimka He)

  • Ostatní prvky často tvoří takové ionty, aby této stabilní konfigurace dosáhly

Pravidla pro zaplňování orbitalů

1. Výstavbový princip

• Nejprve jsou zaplňovány orbitaly s nejmenší energií (určíme pravidlem n+l – vyšší součet = vyšší e.)

• 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p

1. Hundovo pravidlo

• Platí pro degenerované orbitaly p, d, f

• Elektronové páry vznikají až po obsazení orbitalu

• (V elektronovém páru mají elektrony opačný spin)

1. Pauliho vylučovací princip

• V atomu nemohou být elektrony, které by měly všechna kvantová čísla stejná

• Musí se lišit alespoň spinovým číslem

• Valenční elektrony – elektrony, které se účastní chemických vazeb (v nejvýše energeticky položené vrstvě)

• Základní stav – neexcitovaný stav atomu

• Excitovaný stav – stav s vyšší energií (elektron přechází z nižší energetické úrovně na vyšší)

  • nastává po dodání energie (proto je uhlík čtyřvazný)