Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Konfiguracja elektronowa atomu Właściwości pierwiastków - Układ okresowy ANALIZA CHEMICZNA BADANIE WŁAŚCIWOŚCI SUBSTANCJI KONTROLA I STEROWANIE PROCESAMI.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Konfiguracja elektronowa atomu Właściwości pierwiastków - Układ okresowy ANALIZA CHEMICZNA BADANIE WŁAŚCIWOŚCI SUBSTANCJI KONTROLA I STEROWANIE PROCESAMI."— Zapis prezentacji:

1 Konfiguracja elektronowa atomu Właściwości pierwiastków - Układ okresowy ANALIZA CHEMICZNA BADANIE WŁAŚCIWOŚCI SUBSTANCJI KONTROLA I STEROWANIE PROCESAMI TECHNOLOGICZNYMI Prawo okresowości Mendelejewa (1869) Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków, zależą od masy atomowej i zmieniają się w sposób okresowy.

2 PRAWO OKRESOWOŚCI MENDELEJEWA (1869) 18 Ar 19 K 39,9 39,1 27 Co 28 Ni 58,9 58,7 52 Te 53 I 127,6 126,9 90 Th 91 Pa 232,0 231,0 PRAWO MOSELEYA (1913) (1/λ) 1/2 Z Właściwości pierwiastków są funkcją liczby atomowej (Z) Właściwości pierwiastków determinowane są konfiguracją elektronową atomów tych pierwiastków

3 ZASADA PRZYCZYNOWOŚCI: Jeśli znany jest stan elementu materii w pewnej chwili, to tym samym określone są wszystkie jego stany wcześniejsze i późniejsze ZASADA NIEOZNACZONOŚCI: Nie można równocześnie określić z dowolną dokładnością zmiany położenia (Δy) i zmiany pędu (Δp) cząstki elementarnej Konfiguracja elektronowa atomu to zapis kwantowanej energii elektronów w atomie

4 Korpuskularno-falowe właściwości elektronów Równanie de Broglie`a (1924) dla fotonu: Równanie Plancka: Równanie Einsteina: Właściwości falowe Właściwości korpuskularne Równanie fal materii de Broglie`a: Jaka jest długość fali: a) Elektronów o masie 9,11· kg i prędkości v = 5, m s -1 b) Piłeczki o masie 45 g i prędkości v = 30m s -1 Jak doświadczalnie wykazać właściwości falowe elektronów?

5 ZASADA NIEOZNACZONOŚCI Heisenberga: Opis energii elektronu w atomie => to określenie położenia i pędu elektronu Jak można określić położenie elektronu w atomie? Wykorzystując zjawisko dyfrakcji promieniowania elektromagnetycznego o długości fali = r elektronu (Błąd oznaczenia położenia Δy = ) Kwantowi promieniowania przypisany jest pęd (p): Wskutek oddziaływania z promieniowaniem elektron zmieni swój pęd p o Δp Nie można równocześnie określić z dowolną dokładnością położenia i pędu cząstki elementarnej Fala materii de Broglie`a: Aby dokładniej określić położenie -, ale wtedy rośnie Δp Metoda badawcza zmienia obiekt badany

6 Równanie Schrödingera: n = 1, 2, 3, … Funkcja własna (orbital): Radialna część funkcji falowej Kątowa część funkcji falowej Liczby kwantowe: - Główna (n) - Poboczna (l) - Magnetyczna (m) 1 eV = 1,6 ·10 -7 J Azymutalna część funkcji falowej Litery greckie:

7 Równanie Schrodingera (funkcja falowa ψ, ψ 2 ): ψn,l,mψn,l,m Liczby kwantowe: Główna (n): 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Poboczna( ): 0, 1, 2, 3, 4, …, n-1 Magnetyczna( ): -l, 0, l Spinowa(s): -1/2, 1/ /2 1/2 -1/2 1/2 -1/2 1/2 -1/2 1/2 2 n - Nr okresu (powłoki) l – Typ podpowłoki m – Typ orbitala

8 KONFIGURACJA ELEKTRONOWA ATOMU Liczby kwantowe: Główna (n): 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Poboczna(l): 0, 1, 2, 3, 4 Magnetyczna(m): -l, 0, l Spinowa(s): -1/2, 1/2 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 8 l s 2 p 6 d 10 f 14 n /2 1/2 -1/2 1/2 -1/2 1/2 -1/2 1/2

9 Na podstawie konfiguracji elektronowej atomu określić położenie pierwiastka w układzie okresowym i opisać jego właściwości chemiczne

10 Przykład 1. Podaj konfigurację elektronową atomu pierwiastka o liczbie atomowej Z = X: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 ; 15 X: [Ne] 3s 2 3p 3 - Pierwiastek bloku p - 15 grupa, 3 okres, niemetal - Stopień utlenienia: od -III do V Zewnętrzna podpowłoka walencyjna określa przynależność pierwiastka do określonego bloku w układzie okresowym

11 Przykład 2. Podaj konfigurację elektronową atomu pierwiastka o liczbie atomowej Z = X: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 25 X: [Ar] 4s 2 3d 5 -Pierwiastek bloku d, metal, 7 grupa, 4 okres, -Stopień utlenienia: od 0 do VII

12 Przykład 3. Podaj konfigurację elektronową atomu pierwiastka o liczbie atomowej Z = X: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 1 31 X: [Ar] 4s 2 [3d 10 ]4p 1 - Pierwiastek bloku p, metal, 13 grupa, 4 okres, stopień utlenienia: od 0 do III

13 Przykład 4. Podaj wartości liczb kwantowych elektronów walencyjnych w atomie pierwiastka o liczbie atomowej Z=7. 7 X: 1s 2 2s 2 2p 3 7 X: [He] 2s 2 2p 3

14 Zakaz Pauliego: Zakaz Pauliego: Określony poziom energetyczny atomu obsadzony może być tylko przez jeden elektron 7 X: [He] 2s 2 2p x 1 2p y 1 2p z n22222 l00111 m000+1 s-1/2+1/2-1/2 Reguła Hunda:

15 Elektrony w atomie obsadzają najniższe dostępne poziomy energetyczne 7 N: 1s 2 2s 2 2p z 1 2p y 1 2p x 1 8 O: 1s 2 2s 2 2p z 2 2p y 1 2p x 1

16 Elektroujemność pierwiastka (E) - Wg Mullikena: - Potencjał jonizacji (PJ): A + ε 1 -> A + - Powinowactwo elektronowe (PE): B + –1 e + ε 2 -> B – ΔE = 0,208·Δ 1/2 - Wg Paulinga : ΔE(NaF) = 0,208·Δ 1/2 = 3,1 => E Na = 0,9 ΔE(CS 2 ) = 0,208·Δ 1/2 = 0,0 => E S = 2,5 Przyjęto, że: E F = 4,0 E C = 2,5 Gdzie: Δ - energia rezonansu w [kJ/mol] D A -B - energia dysocjacji wiązania w [kJ/mol]

17

18 Wzrost elektroujemności (E). Wzrost niemetaliczności, właściwości utleniających Zmniejszanie się elektroujemności (E). Wzrost właściwości metalicznych, redukujących NIEMETALE E F = 4,0 METALE E Cs = 0,7

19 WIĄZANIA CHEMICZNE - Energia utrzymująca atomy lub jony w określonej odległości: 1. Oddziaływanie elektrostatyczne 2. Oddziaływanie kowalencyjne -Wiązania jonowe (pierwiastek o dużej E + pierw. o małej E) ΔE >1,8 q- q- q+ Prawo Coulomba: Typy wiązań chemicznych: 1.Wiązania jonowe 2.Wiązania metaliczne 3.Wiązania atomowe spolaryzowane 4.Wiązania kowalencyjne 5.Wiązania koordynacyjne Oddziaływania międzycząsteczkowe: 1.Oddziaływania Van der Waalsa 2.Wiązania wodorowe

20 Wiązanie metaliczne Wiązanie metaliczne (Atomy pierwiastków. o małej E) -e -e -e -e -e -e –e –e –e –e –e Me +q Me +q Me +q Me +q Wiązanie kowalencyjne Wiązanie kowalencyjne (Atomy pierwiastków o dużej E), ΔE < 1,8

21 -Wiązanie koordynacyjne -Wiązanie koordynacyjne (akceptor elektronów + donor elektronów ) - Wiązanie wodorowe (Oddziaływanie międzycząsteczkowe) [ALn] x n - Liczba ligandów w jonie kompleksowym x - Ładunek elektryczny jonu kompleksowego. Wzór związkuNazwa związku [Ag(NH 3 ) 2 ]ClChlorek diaminasrebra [Pb(OH) 4 ]Cl 2 Dichlorek tetrahydroksoołowiu(VI) [Al(OH) 2 ]NO 3 Azotan(V) dihydroksoglinu [Zn(NH 3 ) 6 ]Cl 2 Dichlorek heksaaminacynku(II) K 3 [Fe(CN) 6 ]Heksacyjanożelazian(III) potasu 1.Masa molowa wody wynosi 18 g/mol, a butanu 58 g/mol. Jak wyjaśnić fakt, że w warunkach standardowych woda jest cieczą, a butan gazem? 2. Który ze związków ma wyższą temperaturę wrzenia? a) etanol czy eter dimetylowy, b) glikol czy aceton

22 Związki jonowe Związki chemiczne: Związki kowalencyjne Cechy związków jonowych: 1. Duża wartość energii wiązania chemicznego (tysiące kJ/mol) 2. Duża twardość 3. Wysoka temperatura topnienia 4. Wysoka temperatura wrzenia 5. Dobra rozpuszczalność w rozpuszczalnikach polarnych (w wodzie) 6. Dobre przewodnictwo elektryczne w stanie stopionym lub rozpuszczonym


Pobierz ppt "Konfiguracja elektronowa atomu Właściwości pierwiastków - Układ okresowy ANALIZA CHEMICZNA BADANIE WŁAŚCIWOŚCI SUBSTANCJI KONTROLA I STEROWANIE PROCESAMI."

Podobne prezentacje


Reklamy Google