Сучасні теорії будови атомів та хімічного зв'язку

Лекції №3,4 (4 години)

План

1. Будова атому.

2. Енергетичний стан електрона в атомі.

3. Валентність, енергія іонізації та спорідненість до електрону, електронегативність.

4. Теорія хімічної будови О.М. Бутлерова.

5. Параметри хімічного зв’язку.

6. Гібридизація атомних орбіталей і просторова конфігурація молекул.

-, - зв’язки.

7.Типи ковалентного зв’язку.

8. Водневий зв'язок.

9. Іонний зв’язок.

10. Металевий зв’язок.

Будова атому

Резерфорд у 1911 р. запропонував схему будови атому, яка одержала назву “ядерної моделі атому”. Атом складається з позитивно зарядженого ядра та електронів, які рухаються коло нього. Позитивний заряд ядра нейтралізується сумарним негативним зарядом електронів, так що атом у цілому електронейтральний.

Фізичний зміст порядкового номера елемента в ПС: порядковий номер виражає позитивний заряд ядра атому. З електронейтральності витікає, що число електронів, які рухаються коло ядра, дорівнює порядковому номеру елемента.

Будова електронної оболонки за теорією Бора

 Електрон може рухатись коло ядра не за будь-якими, а тільки за певними круговими орбітами (стаціонарними).

 Рухаючись за стаціонарною орбітою, електрон не випромінює електромагнітної енергії.

 Випромінювання виникає тільки під час переходу з однієї стаціонарної орбіти на іншу.

Енергетичний стан електрона в атомі

а) можливі енергетичні стани електрона в атомі визначаються величиною головного квантового числа n, яке може приймати позитивні цілочисленні значення n=1,2,3…

Стан електрона, який характеризується певним значенням n називають енергетичним рівнем.

Головне квантове число визначає розміри електронної хмари.

б) форма електронної хмари визначається орбітальним квантовим числом L, яке приймає значення від 0…(n-1).

Стани електрона, які характеризуються різними значеннями L, називаються енергетичними підрівнями електрона в атомі.

Цим підрівням дають відповідні літерні позначення:

L	0	1	2	3
Позначення енергетичного підрівня	s	p	d	f

в) орієнтація електронної хмари визначається значенням магнітного квантового числа m, яке приймає цілочисленні значення від +L до –L.

Стан електрона в атомі, який характеризується певними значеннями n, L, m, називають атомною електронною орбіталлю.

г) електрон характеризується ще однією величиною, яка визначає його власний стан. Цю величину називають спіновим числом чи спіном. Позначають s. Спін маже приймати значення +12, -12.

Для визначення стану електрона в багатоелектронному атомі велике значення має принцип Паулі: в атомі не може бути двох електронів, у яких усі чотири квантові числа були би однаковими. Це означає, що на кожній атомній орбіталі, яка характеризується певними значеннями n, L, m, може знаходитись не більше двох електронів, спіни яких мають протилежні знаки. Такі два електрони називають спарованими.