3)Волновые свойства электрона. Принцип неопределённости Гейзенберга.

Ответ: Луи де Бройль в 1924г. сказал: частицы которые ранее считались корпускулярными – обладают также, и волновыми свойствами. Длина волны: , - импульс, У тела с большой массой – волновой характер не ощутим т.к. - очень мала. А)ПУМ =3,0*10^-25 А^o. б)электрон =2,4 А^o. Электрон в вакууме – имеет двойственную природу: на ряду с корпускулярными свойствами – он обладает и волновыми свойствами, потому его называют: не частицей и не волной, а квантовым объектом, или микрочастицей.

Нельзя одновременно точно определить: и координату, и импульс электрона. Можно определить лишь – относительную вероятность нахождения электрона: в том, или ином месте атома: , где: - неопределённость (ошибка в определении) величины импульса; - неопределённость (ошибка в определении) в величине координат (в месте нахождения электронов).

4)Квантовые числа. Главное, орбитальное, магнитное, спиновое числа.

Ответ: Волновое уравнение Шредингера (1926г.) – это дифференциальное уравнение в частных производных – для одного электрона атома водорода, в трёхмерном пространстве: , где: x, y, z – координаты; E – полная энергия электрона; Eп – потенциальная энергия электрона; - волновая функция (характеризует амплитуду трёхмерной волны) физического смысла – не имеет, а физический смысл – имеет величина - она характеризует плотность вероятности нахождения электрона – в том, или ином месте атома. Выводы: 1)Электрон в атоме – волновой объект – поэтому атом вследствие волнового характера электрона – не имеет: точных геометрических размеров, и неизменной формы. Хотя электрон – и волновой объект, но потеря атомов электрона (ионизация атома) – происходит в виде: единого, и неделимого электрона – как частицы. Строение электронных оболочек атома. Следствием решения уравнения Шредингера – являются 3 квантовых числа, которые характеризуют поведение электронов – в атоме.

Главное квантовое число “n” – характеризует общую энергию электрона, или его энергетический уровень, и определяет размеры атомной орбитали (чем больше “n” – тем больше размер орбитали, тем дальше электрон находится от ядра, тем большей энергией он обладает). “n” – принимает значение: При n=1 возможно 1 (одно) решение уравнения Шредингера; n=2 возможно 4 решения уравнения; n=3 возможно 9 решений уравнений; т.е. при n – возможно n² решений. Эти решения – представляют собой: орбитальные волновые функции, или орбитали электрона. Орбиталь (“электронное облако”) – можно представить как некоторую область вокруг ядра, куда электрон имеет доступ – но не всегда её (область) – заполняет. Совокупность орбиталей – с одинаковым n называется – уровнем. n – совпадает с номером периода данного элемента в таблице Менделеева. Таким образом, число орбиталей, на уровне:

Орбитальное квантовое число “l (эль)” – характеризует форму электронного облака (но только – для атома водорода). Для всех других атомов l (эль) – характеризует также и энергию. В этих атомах электроны данного уровня – группируются в подуровни – разные по энергии. Каждому значение l (эль) – соответствует свой энергетический подуровень. l(эль) – принимает значение: Например: n=1; l(эль)=0 (s-). Nорб.=1²=1 (одна s- орбиталь). 2)n=2; l(эль)=0,1 (s-, и p-). Nорби.=2²=4 (одна s-орбиталь + 3p – орбитали). - p-орбиталь. 3)n=3; l(эль)=0,1,2 (s-, p-, d-) Nорб.=3²=9 (одна s+3p+5d орбиталей) 4)n=4; l(эль)=0,1,2,3 (s-, p-, d-, f-). Nорб.=4²=16 (1s+3p+5d+7f орбиталей). По энергии: Es<Ep<Ed<Ef.

Магнитное квантовой число – характеризует ориентацию электронного облака в пространстве – относительно магнитного поля, и определяет вытянутость электронного облака – вдоль оси. Приинимает значение: =- (минус эль) 0 (ноль) (плюс эль). Число значение для подуровня – равно числу орбиталей для этого подуровня. а) =0 (s-); =0 б) =1 (p-); =-1,0,1 в) =2 (d-); =-2,-1,0,1,2

Спиновое квантовое число (m_s) – характеризует внутреннее движение электрона – спин, и определяет направление вращения электрона – вокруг собственной оси. Принимает – только два значения: m_s=1/2, и -1/2. Заполнение орбитали электронами – определяется 3-мя основными положениями: а)принципом Паули; б)принципом наименьшей энергии; в)правилом Гунда.