Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Wykład V 1.Atom wieloelektronowy 2.Wiązania chemiczne.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Wykład V 1.Atom wieloelektronowy 2.Wiązania chemiczne."— Zapis prezentacji:

1 Wykład V 1.Atom wieloelektronowy 2.Wiązania chemiczne

2 Stan elektronu charakteryzowany jest poprzez: energię, wartość momentu pędu, rzut momentu pędu oraz wartość rzutu własnego momentu pędu

3 Powłoki i podpowłoki Z przyczyn historycznych, o elektronach znajdujących się w stanach opisywanych tą samą główną liczbą kwantową n mówimy, że zajmują one tą samą powłokę. powłoki numerowane są literami K, L, M, … dla stanów o liczbach kwantowych n = 1, 2, 3, … odpowiednio. O stanach elektronowych opisywanych tymi samymi wartościami liczb n oraz mówimy, że zajmują te same podpowłoki. Podpowłoki oznaczane są literami s, p, d, f,… dla stanów o = 0, 1, 2, 3, … odpowiednio.

4 Powłoki i podpowłoki N max - maksymalna liczba elektronów na danej podpowłoce 2(2l+1) n powłoka podpowłoka 1K0s 2L0s L1p 3M0s M1p M2d 4 N N N N s p d f N max

5 Atom wieloelektronowy Atom zawierający więcej niż jeden elektron. Energie elektronu są teraz inne niż dozwolone energie w atomie wodoru. Związane jest to z odpychaniem pomiędzy elektronami. Zmienia to energię potencjalną elektronu. Dozwolone energie elektronu zależą od głównej liczby kwantowej n oraz w mniejszym stopniu od orbitalnej liczby kwantowej. Zależność od l staje się istotna dla atomów o dużej ilości elektronów. Każdy elektron zajmuje w atomie stan który jest opisany poprzez liczby kwantowe: n,, m, m s.

6 Struktura elektronowa atomu złożonego może być rozpatrywana jako kolejne zapełnianie podpowłok elektronami. Kolejny elektron zapełnia zajmuje kolejny stan o najniższej energii. O własnościach chemicznych atomów decydują elektrony z ostatnich podpowłok ( podpowłok walencyjnych) odpowiedzialnych za wiązania chemiczne. Zakaz Pauliego Ułożenie elektronów na kolejnych powłokach określone jest poprzez zakaz Pauliego : Elektrony w atomie muszą różnić się przynajmniej jedną liczbą kwantową tzn. nie ma dwu takich elektronów których stan opisywany byłby przez ten sam zestaw liczb kwantowych n,, m oraz m s.

7 Powłoki K, L, M N : Liczba dozwolonych stanów obrazuje stan o m s = +1/2 obrazuje stan o m s = -1/2 1s 2 2s 2 2p 2 1s 2 2s 2 2p 4 Węgie l Tlen Reguła Hunda- elektrony wypełniając daną podpowłokę początkowo ustawiają swoje spiny równolegle

8

9 Stan podstawowy atomu wieloelektronowego Od berylu do neonu (Z=4 do Z=10): podpowłoka 2s jest całkowicie zapełniona, kolejne elektrony muszą wypełniać podpowłokę 2p, która może przyjąć maksymalnie 6 elektronów. Konfiguracja od 1s 2 2s 2 2p do 1s 2 2s 2 2p 6 Od sodu do argonu (Z=11 do Z=18): podpowłoki K oraz L są całkowicie wypełnione, kolejne elektrony muszą wypełniać powłokę M (3s3p3d). Konfiguracja: 1s 2 2s 2 2p 6 3s,1s 2 2s 2 2p 6 3s 2, oraz od 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p do 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 Atomy z Z>18: istotny udział energii odpychania, zmienia się kolejność zapełniania powłok; np. a) 19-ty electron potasu zapełnia 4s 1 a nie podpowłokę 3d b) 20-ty electron wapnia zapełnia 4s 2 a nie podpowłokę 3d

10 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 6d 10 5f 14 Konfiguracja elektronowa - kolejność zapełniania orbit

11 Wiązania chemiczne Typy: Wiązania jonowe Wiązania kowalencyjne Wiązania metaliczne Wiązania Van der Wallsa + -

12 Powstają gdy następuje transfer ładunku od jednego atomu do drugiego * Dwa atomy tworzą w ten sposób układ dwu jonów o przeciwnych znakach * Typowym przykładem jest tu kryształ NaCl powstający w wyniku transferu elektronu z sodu do chloru Struktura elektronowa atomu Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Struktura elektronowa atomu Cl 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 Wiązania jonowe Na Cl + – + –

13 Chlorek sodu sieć powierzchniowo centrowana z 14 atomami Cl i 13 atomami Na (1 w centrum i 12 na krawędziach) w komórce Ilość atomów w komórce elementarnej : 1 Na w center i 12 x 1/4 Na na krawędziach = 4 Na 8 x 1/8 Cl w narożnikach i 6 x 1/2 Cl na powierzchniach = 4 Cl Na 4 Cl 4 czyli NaCl

14 Dwie możliwości dla wartości całkowitego spinu spinu S elektronów. a) Ułożenie równoległe S = 1/2 + 1/2 = 1 b) Ułożenie antyrównoległe S = +1/2 + (-1/2) = 0 Molekuła H 2 - wiązanie kowalencyjne

15 Jeżeli spiny są takie same (S =1), dwa elektrony nie mogą być w tym samym miejscu ( zakaz Pauliego) w tym samym stanie energetycznym. Rozkład prawdopodobieństwa znalezienia elektronu w środku między atomami równa się zeru W rezultacie atomy będą się odpychać i nie wystąpi wiązanie. chmura elektronowa gęstość prawdopodobieństwa Molekuła H 2 - wiązanie kowalencyjne

16 Wiazanie kowalencyjne - hybrydyzacja orbitali C 2s2p 1-s orbital + 3-p orbitale = sp 3 Tetraedr 109.5° atom węgla Hybrydyzacja 2s 2p Energia sp 3 METAN


Pobierz ppt "Wykład V 1.Atom wieloelektronowy 2.Wiązania chemiczne."

Podobne prezentacje


Reklamy Google