Zakaz Pauliego Atomy wieloelektronowe

Prezentacja na temat: "Zakaz Pauliego Atomy wieloelektronowe"— Zapis prezentacji:

1 Zakaz Pauliego Atomy wieloelektronowe
Wydział: Górnictwa i Geoinżynierii I GiG mgr, Grupa 3 Andrzej Leśniewski Łukasz Łuszczyński Kraków, r.

2 Plan prezentacji Atomy wieloelektronowe Liczby kwantowe Zakaz Pauliego
Zasada rozbudowy powłok elektronowych Energia jonizacji atomów Zakaz Pauliego a układ okresowy pierwiastków Podsumowanie Bibliografia, netografia

3 1. Atomy wieloelektronowe
Co się dzieje kiedy mamy więcej niż jeden elektron? He: jądro o ładunku +2e i dwa elektrony, elektrony odpychają się wzajemnie Energia potencjalna i funkcja falowa są funkcjami położenia każdego elektronu: Ścisłe rozwiązanie równania Schrödingera jest niemożliwe Okazuje się, że można przybliżyć każde korzystając z funkcji falowej atomu wodoru.

4 2. Liczby kwantowe n – główna liczba kwantowa
l – poboczna (orbitalna) liczba kwantowa ml – magnetyczna liczba kwantowa ms – magnetyczna spinowa liczba kwantowa

5 3. Zakaz Pauliego Elektrony w atomie muszą różnić się przynajmniej jedną liczbą kwantową - czyli w jednym stanie kwantowym, opisanym czterema liczbami kwantowymi, może znajdować się co najwyżej jeden elektron. Rys. 1. Wolfgang Pauli ( ) [8]

6 4. Zasada rozbudowy powłok elektronowych
zbiór wszystkich stanów kwantowych o tej samej wartości głównej liczby kwantowej n nosi nazwę powłoki elektronowej, dla atomów jednoelektronowych – energia elektronów we wszystkich stanach kwantowych należących do jednej powłoki ma tę samą wartość, dla atomów wieloelektronowych o wartości energii decydują dwie liczby kwantowe – n i l, liczba stanów kwantowych wynosi 2n2, Tab. 1. Oznaczenia powłok, liczba stanów kwantowych [6] Wartość n 1 2 3 4… Nazwa powłoki K L M N… Liczba stanów kwantowych 2n2 8 18 32…

7 Liczba stanów kwantowych
- zbiór wszystkich stanów kwantowych o tej samej wartości głównej liczby kwantowej n i orbitalnej l liczby kwantowej nosi nazwę podpowłoki elektronowej, liczba stanów kwantowych w podpowłoce wynosi 2(2l+1) bez względu na wartość n, Tab. 2. Oznaczenia podpowłok, liczba stanów kwantowych [6] Wartość l 1 2 3… Symbol podpowłoki s p d f… Liczba stanów kwantowych 2(2l+1) 6 10 14…

8 Rys. 2. Wypełnianie powłok (reguła Kleczkowskiego) [7]

9 Rys. 3. Zależność wypełniania podpowłok wraz ze wzrostem energii [1]

10 Rys. 4. Atom wodoru a atomy wielolelektronowe [7]

11 Rys. 5. Konfiguracja elektronowa – przykłady [7]

12 5. Energia jonizacji atomów
Dla atomu wodoru: W atomie He+ (wodoropodobnym): Czynnik Z2 jest związany z różnicą ładunku jądra W atomie helu: Czynnik Zef wynika z ekranowania jądra przez drugi elektron i odpychania się elektronów

13 6. Zakaz Pauliego a układ okresowy pierwiastków

14 7. Podsumowanie Fizyka kwantowa systematyzuje atomy poprzez podanie ich konfiguracji elektronowej W atomach wieloelektronowych energia elektronu w atomie zależy od wartości orbitalnej liczby kwantowej l, z powodu wpływu ekranującego działania pola pochodzącego od pozostałych elektronów Elektrony w atomie obsadzają najniższe dostępne poziomy energii

15 8. Bibliografia, netografia
Z. Kąkol „Fizyka”, Kraków J. Orear „Fizyka” tom II, Warszawa 1990 O. Oldenberg „Fizyka współczesna”, PWN, Warszawa 1970 M.J.Sienko „Chemia podstawy i zastosowania”, Warszawa 1980,1999 A.G.Whittaker „Chemia fizyczna”, PWN Warszawa 2004 Uniwersytet Śląski – wykłady – Atomy wieloelektronowe, przygotowanie prof. M.Szopa Prezentacja L.R. Jaroszewicz – Budowa atomów

16 Dziękujemy za uwagę 