Obecná chemie - výpisky

- Schrödingerova rovnice: Hψ = Eψ E – energie elektronu; H – operátor energie (Hamiltonův)

ψ – vlnová funkce – popisuje chování elektronu v systému

- diferenciální rovnice – výsledkem je funkce, řešitelná pouze pro 1 elektron, řeší kvantová chemie

- |ψ|2 – pravděpodobnost výskytu elektronu v daném místě

ψn,l,m (x,y,z) = ψn,l,m (r, ϑ, φ) = Rn,l (r) . Yl,m (ϑ, φ) R – radiální, Y – angulární (úhlová) část

r-úsečka, ϑ- úhel teta, φ – úhel fí, průmět roviny

- vlnová funkce ψn.l.m popisující pohyb elektronu v silovém poli jádra a ostatních elektronů = Atomový Orbital

- AO (fce, která má fyzikální význam) = část, ve které se elektron vyskytuje s nejvyšší pravděpodobností

- každý AO určen třemi kvantovými čísly

- n – hlavní kvantové číslo: n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

- souvisí s velikostí a tvarem orbitalu; kvantuje energii AO

- l – vedlejší kvantové číslo: l = 0, 1,...n – 1 - vztahuje se k hlavnímu

- souvisí s tvarem orbitalu; kvantuje energii a orbitální moment hybnosti orbitalu

- m – magnetické kvantové číslo: m = -l,...0..., +l - vztahuje se k vedlejšímu

- souvisí s prostorovou orientací orbitalu

- kvantuje průmět orbitálního momentu hybnosti do směru vnějšího magnetického pole

- všechny AO, které mají stejnou hodnotu n, tvoří 1 elektronovou vrstvu

- všechny AO o stejné hodnotě n a l patří do jedné energetické hladiny = degenerované orbitaly

l = 0 – nejsou degenerovány; s-prvky

l = 1 – degenerovány 3x; p-prvky

l = 2 – degenerovány 5x; d-prvky

l = 3 – degenerovány 7x; f-prvky

- pokud je atom vystaven účinkům silného magnetického pole nebo elektrického

- degenerovaní orbitaly se mohou energeticky rozštěpit na nedegerované (v komplexech)

- magnetické spinové kvantové číslo: s = ± ½

- v každém orbitalu mohou být 2 elektrony lišící se od sebe svým spinem

- elektronová konfigurace: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f

- znázornění AO – není v trojrozměrném prostoru možné

- proložíme všechna místa, v nichž má AO určitou konstantní, předem zvolenou hodnotu, jednou plochou

- hraniční plocha – vymezuje prostor, ve kterém se elektrony vyskytují s pravděpodobností 99%

- hraniční plochu prořízneme rovinou, která prochází atomovým jádrem – dostaneme konturovou křivku

- konturový diagram – soubor konturových křivek pro různé, předem stanovení hodnoty ψ nebo ψ2

- výstavba elektronového obalu

1. Pauliho princip výlučnosti – v každém orbitalu mohou být nejvýše 2 elektrony, lišící se svým spinovým číslem s

2. Výstavbový princip – snahou každého atomu je nabýt elektronové konfigurace s co nejnižší energií

3. Hundovo pravidlo (pravidlo maximální multiplicity) – orbitaly nejprve zaplňujeme elektrony se stejným spinem

- prvky, které ve valenční sféře obsazují AO označené f – vnitřně přechodné; d – přechodné; s, p – nepřechodné