WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → Основні поняття хімії - Реферат

Основні поняття хімії - Реферат

момент імпульсу електрона, не зв'язаний з рухом у просторі. Для всіх електронів абсолютне значення спина завжди дорівнює s = ?. Проекція спинана вісь z (магнітне спінове число ms) може мати лише два значення: ms = + ? чи ms = -1/2.
Оскільки спин електронаа s є величиноюою постійноїої, його звичайно не включаютьють у набір квантовихих чисеел, що характеризують рух електродаа в атоміі, і говорять про чотир квантові числа.
Тому що при хімічних реакціях ядра реагуючих атомів залишаються без зміни (за винятком радіоактивних перетворень), те фізичні і хімічні властивості атомів залежать, насамперед, від будівлі електронних оболонок атомів.
4. Принцип Паулі
В атомі не може бути двох електронів, у яких усі чотири квантових числа були б однакові.
Хоча б одне з квантових чисел n, l, ml і ms повинне обов'язково відрізнятися. Так, електрони з однаковими квантовими числами n, l, і ml повинні обов'язково розрізнятися проекцією спина. Тому в атомі можуть бути лише два електрони з однаковими n, l, ml: один ms = + ?, інший ms = -1/2.
Навпроти, якщо проекції спина двох електронів однакові, повинне відрізнятися одне з квантових чисел n, l чи ml.
Знаючи принцип Паули, розглянемо, скільки електронів в атомі може знаходитися на визначеній "орбіті" з головним квантовим числом n. Першій "орбіті" відповідає п = 1. Тоді l = 0, ml = 0 і ms може мати довільні значення: = + ?, чи -1/2. Т. е. при п = 1, таких електронів може бути тільки два.
У загальному випадку при будь-якім заданому значенні n електрони насамперед відрізняються побічним квантовим числом l приймаючим значення від 0 до п - 1. При заданих n і 1 може бути (21 + 1) електронів з різними значеннями магнітного квантового числа ml. Це число повинне бути подвоєне, тому що заданим значенням n, l, і ml відповідають два різних значення проекції спина ms.
Отже, максимальне число електронів з однаковим квантовим числом n виражається сумою
Звідси ясно, чому на першому енергетичному рівні може бути не більше 2 електронів, на другому - 8, на третьому - 18 і т.д.
5. Правило Гунда
При даному значенні l (тобто в межах визначеного подуровня) електрони розташовуються таким образам, щоб сумарний спин був максимальним.
Якщо, наприклад, у трьох р-ячейках атома азоту необхідно розподілити три електрони, то вони будуть розташовуватися кожний в окремому осередку, тобто розміщатися на трьох різних р-орбиталях:
Розглянемо електронну конфігурацію атома четвертого періоду 19ДО. Перші 18 електронів заповнюють наступні орбитали: 1s22s22р63s23р6. Здавалося б, що дев'ятнадцятий електрон атома калію 19До повинний потрапити на подуровень Зd, якому відповідають п = 3 і l = 2. Однак насправді валентний електрон атома калію розташовується на орбитали 4s. Подальше заповнення оболонок після 18-го елемента відбувається не в такій послідовності, як у двох перших періодах. Електрони в атомах розташовуються відповідно до принципу Паули і правилом Гунда, але так, щоб їхня енергія була найменшою.
6. Принцип найменшої енергії
В атомі кожен електрон розташовується так, щоб його енергія була мінімальною (що відповідає найбільшого його зв'язку з ядром).
Енергія електрона в основному визначається головним квантовим числом п і побічним квантовим числом l, тому спочатку заповнюються ті подуровни, для яких сума значень квантових чисел п и l є найменшої. Наприклад, енергія електрона на подуровне 4s менше, ніж на подуровне Зd, тому що в першому випадку n + l = 4 + 0 = 4,аво другому n + l = 3 + 2 = 5; на подуровне 5s (n + l = 5 + 0 = 5) енергія менше, ніж на 4d (n + l = 4 + 2 = 6); на 5р (n + l = 5 + 1 = 6) енергія менше, ніж на 4f (n + l = 4 + 3 = 7) і т.д.
В. М. Клечковский сформулював загальне положення, що говорить, що електрон займає в основному стані рівень не з мінімально можливим значенням n, а з найменшим значенням суми n + l.
У тому випадку, коли для двох подуровней суми значень n і l рівні, спочатку йде заповнення подуровня з меншим значенням n. Наприклад, на подуровнях Зd, 4р, 5s сума значень n і l дорівнює 5. У цьому випадку відбувається спочатку заповнення підрівнів з меншими значеннями n, тобто Зd-4р-5s і т.д.
Принцип найменшої енергії справедливий тільки для основних станів атомів. У збуджених станах електрони можуть знаходитися на будь-яких орбиталях атомів, якщо при цьому не порушується принцип Паули.
7. Хімічний елемент
Визначений вид атомів, що характеризується однаковим зарядом ядра, називається хімічним елементом.
Кожен елемент має своя назва і свій символ, наприклад елементи гелій Не, мідь Сu, фосфор Р и т. д. (див. періодичну таблицю).
Молекула. Наступної, більш складної після атома часткою може розглядатися молекула.
Молекула - це електронейтральная найменша сукупність атомів, що утворять визначену структуру за допомогою хімічних зв'язків. Молекула - це найменша частка даної речовини, що володіє його хімічними властивостями. Хімічні властивості молекули визначаються її сполукою і хімічною будівлею.
Хімічна формула. Найменування і символи елементів - хімічна абетка, що дозволяє описати сполуку будь-якої речовини хімічною формулою.
Речовина. Молекули можуть містити атоми тільки одного елемента, наприклад молекула кисню містить два атоми кисню й описується формулою ПРО2, молекула озону складається з трьох атомів кисню - ПРО3, молекула білого фосфору - з чотирьох атомів фосфору Р4, молекула брому - із двох атомів Br2 і т.д.; такі речовини називають простими речовинами.
Речовини, молекули яких складаються з атомів різних елементів, називають складними чи речовинами хімічними сполуками, наприклад оксид водню (вода) Н2ПРО, азотна кислота HNO3, глюкоза З6Н12ПРО6 і т.д.
Відповідно до сучасних представлень з молекул складаються речовини в газоподібному і пароподібному стані. У твердому стані з молекул складаються лишь речовини, кристалічні ґрати яких має молекулярну структуру. Наприклад, органічні речовини, неметали (за невеликим винятком), оксид вуглецю (IV), вода. Більшість же твердих неорганічних речовин не має молекулярної структури: їхні ґрати складається не з молекул, а з інших часток (іонів, атомів); вони існують у виді макротіл (кристал хлориду натрію, друза кварцу, шматок міді й ін.). Не мають молекулярної структури солі, оксиди металів, алмаз, кремній, метали.
Хімічний зв'язок між молекулами в речовини з молекулярною структурою менш міцна, чим між атомами, тому їхньої температури плавлення і кипіння порівняно низькі. У речовин з немолекулярною структурою хімічний зв'язок між частками дуже міцна, тому їхньої температури плавлення і кипіння високі. Сучасна хімія вивчає властивості мікрочастинок (атомів, молекул, іонів і ін.) і макротіл.
8. Поняття і види маси в хімії
Відносна атомна маса. Відносною атомною масою елемента називають відношення
Loading...

 
 

Цікаве