Главная | Обратная связь

Материал для повторения

Приложение 1

Рис 1. Развитие представлений о строении атома

Приложение 1

Таблица 1

Зная вместимость обитали, легко понять, что вместимость энергетического подуровня равна удвоенному числу орбиталей.

Подуровень	Число орбиталей	Максимальное число электронов	Общая формула для числа электронов
s (l=0)
р (l=1)			2(2l +1)
d(l=2)
f (l=3)

Таблица 2

Вместимость энергетического уровня складывается из вместимости подуровней.

Подуровень	Число орбиталей	Максимальное число электронов	Общая формула для числа электронов
n =1(К)	s
n =2(L)	s и р		2 n2•
n =3(М)	s,р и d
n =4(N)	s,р, d и f

Совокупность электронов одного энергетического уровня называют оболочкой атома.

Приложение 2

Важнейшие понятия

Атомная орбиталь— полный набор волновых функций электрона в атоме. Для каждой заданной волновой функции существует граничная область, в которой сосредоточена определенная доля электронного заряда.

Волновая функция— математическое описание состояния электрона в атоме. Квадрат этой функции определяет относительную вероятность пребывания электрона в любой данной точке пространства.

Главное квантовое число(п) — параметр, характеризующий размер электронного облака и энергию электрона на данной оболочке.

Закон периодичности— закон, на котором основана периодическая система элементов: периодическое изменение строения электронной оболочки определяет периодичность изменения свойств элементов.

Изобары— атомы разных химических элементов с различными зарядами ядер, но одинаковыми массовыми числами.

Изотопы(атомы-близнецы) — атомы одного элемента, имеющие одинаковый заряд ядер, по различные массовые числа.

Ионизационный потенциал— количество энергии (кДж/ моль), затрачиваемое на полное удаление электрона от атома.

Магнитное (ориентационное) квантовое число(m₁) — параметр, характеризующий ориентацию обитали в пространстве.

Нейтрон— электронейтральная элементарная частица с массой, несколько превышающей (на 0,14%) массу протона. Является составной частью атомных ядер.

Орбитальное квантовое число(l) — параметр, определяющий форму атомной обитали. Может принимать целочисленные значения от 0 до (п — 1).

Под оболочка –обитали, характеризующиеся одинаковыми значениями главного и орбитального квантовых чисел.

Подуровни энергии— энергия электронов, относящихся к данной под оболочке.

Принцип Паулиутверждает, что в атоме не может быть двух электронов, состояние которых определяется одинаковой комбинацией всех четырех квантовых чисел. Из этого следует, что на любой обитали не может быть более двух электронов: при одинаковых значениях п, l m₁ спиновые квантовые числа их всегда будут разные т₃ = + ¹/₂ , т₃ = - ¹/₂.

Протон -положительно заряженная элементарная частица, образующаяся при отрыве электрона от атома водороде. Представляет собой ядро самого легкого элемента — водорода и является составной частью всех атомных ядер. Количество протонов в ядрах атомов равно порядковому номеру данного элемента.

Семейство элементов— совокупность элементов, в атомах которых заселение орбиталей наружных электронных оболочек осуществляется по одинаковому принципу. В соответствии с этим различают s-, p-, d-, f- семейства элементов.

Спиновое квантовое число(m_s)—параметр, характеризующий угловой момент импульса электрона.

Сродство к электрону— энергия, которая выделяется при присоединении электрона к изолированному атому или иону (измеряется в килоджоулях — кДж).

Электрон— элементарная отрицательно заряженная частица,

характеризующаяся зарядом 1,6-10 ^-19 Кл и массой 9,1-10²⁸ г, что составляет ¹/1836,5 массы самого легкого элемента — водорода.

Электронная конфигурация— распределение электронов по орбиталям.

Электроотрицательность— относительная способность атомов элемента притягивать электроны, участвующие в образовании химической связи.

Ядро — положительно заряженная частица, в которой практически сосредоточена вся масса атома. Заряд ядра атома любого элемента равен его порядковому номеру.

Приложение 2

Материал для повторения

На первом занятии по темам 1.2 познакомились с современными представлениями о строении атома, узнали о взаимосвязи, строения атома элемента и его свойств. Зависимость свойств химических элементов от их строения рассматривается в соответствии с их расположением в периодической системе.

Наиболее важной характеристикой атома является его порядковый номер, поскольку он определяет заряд ядра, число протонов и электронов.

Ядро — положительно заряженная частица, в которой сосредоточена практически вся масса атома. В состав атомных ядер входят протоны и нейтроны. Протон — положи­тельно заряженная частица (ядро атома водорода). Нейтрон — электронейтральная части­ца. Число протонов определяется порядковым номером, а число нейтронов — разницей между массовым числом и порядковым номером. Химические свойства любого элемента могут быть достаточно хорошо описаны в рамках представлений об электронах, протонах и нейтронах.

Современная теория строения атома исходит прежде всего из представлений о кор- пускулярно-волновом дуализме электрона и описывает его состояние четырьмя квантовы­ми числами. Каждому разрешенному (допустимому) энергетическому состоянию электро­на соответствует орбиталь. Главное квантовое число (п) характеризует размер электронно­го облака (среднее расстояние электрона от ядра) и определяет энергию электрона в атоме. Поэтому принято говорить, что п определяет энергетический уровень электрона. Электро­ны, характеризующиеся одинаковым значением п, соответствуют одному энергетическому уровню. Орбитальное (побочное) квантовое число (/) отражает форму орбитали. Магнит­ное квантовое число (mi) определяет ориентацию орбитали в пространстве. Спиновое квантовое число (m_s) характеризует собственный магнитный момент электрона. Предель­ное число электронов, которые могут заселять одну орбиталь, равно двум, что соответст­вует принципу Паули: в атоме не может быть более двух электронов, характеризующихся одинаковыми значениями всех четырех квантовых чисел. Электроны располагаются на одинаковых орбиталях так, чтобы суммарный спин был максимален.

Каждому энергетическому уровню соответствуют подуровни, число которых опре­деляется номером уровня.

Подуровень, соответствующий минимуму энергии для каждого уровня, обозначается сим­волом s. Каждому s-подуровню соответствует одна орбиталь сферической симметрии. Второй уровень имеет два подуровня — 2s и 2р. Каждому р-подуровню соответствуют три орбитали: р_х, р_у и p_z. На 3-м энергетическом уровне вслед за 3s- и Зр-подуровнями распола­гаются пять орбиталей d-подуровня. На 4-м уровне, помимо 4s-, 4р- и 4d - подуровней, имеется подуровень f, которому соответствуют 7 орбиталей.

Последовательность заполнения подуровней в зависимости от значений п или 1 со­ответствует правилу Клечковского: фактическая последовательность формирования обо­лочки происходит по орбиталям о мере возрастания суммы главного и орбитального кван­товых чисел

(п +1).

Строение электронных оболочек атомов находится в строгом соответствии с поло­жением элемента в периодической системе, т. е. периодическая повторяемость свойств элементов зависит от периодической повторяемости электронных структур атомов.