12.Атом қабаттары мен қатпарларын толтырудағы ерекшеліктері туралы түсінік беріңіз (Клечковский және Хунд ережелерi).

Хунд ережесі. “Орбитальдар электрондармен толтырылғанда, ең бірінші электрондар жеке-жеке орналасады, содан кейін қосақтармен. Екінші электронның спині бірінші электронның спиніне қарама-қарсы болу керек”.

Мысалы, азот атомы үшін Z = 7; 1s² 2s ² 2p³

­

­

­

2s

­¯

­¯

-2p орбиталь жеке

1s электрондармен толтырылады.

Орбитальдарды әріптермен белгілеп, электрондар санын көрсетіп жазғанда, элементтің электрондық формуласы шығады. Ұяшықтарын сызып белгілесек, электрондық формуланың графикалық түрі шығады.

Клечковский заңы

Көп электронды атомдардың орбитальдарын электрондармен толтырғанда, ең бірінші энергиясы аз орбитальдар толтырылады. Энергияның өсуіне байланысты, орбитальдар мынадай қатарға орналасады.

1 s <2 s <2 p <3 s <3 p <4 s (3d<4 p <5 s (4d<5 p <6 s (5d(4(<6 p <7 s (6d(5(<7 p

Осы заңдылықты 1926 жылы совет ғалымы В.М.Клечковский тұжырымдады.

Электронның берілген екі жағдайының қайсысында бас және орбиталь квант сандарының қосындысы (n+l) кіші болса, соның энергиясы кіші болады.

Мысалы: 3d және 4s орбиталін қарастырайық:

3d үшін n=3; l=2; n+l = 5

4s үшін n=4; l =0 ; n +l =4

4s орбиталінің энергиясы кіші, сондықтан ол бұрын толтырылады.

2) Егер n мен l-дің қосындысы бірдей болса, энергия бас квант санына тәуелді. Қай орбитальдің n мәні кіші болса, соның энергиясы кіші.

Мысалы: 4s үшін n=4; l=0; n+l=4

3p үшін n=3; l=1; n+l= 4

Қосындысы бірдей, сондықтан 3p - үшін n кіші, 3p бұрын толтырылады.

13.Атом қабаттары мен қатпарларын толтырудағы ерекшеліктері туралы түсінік беріңіз (Паули және минимал энергия принципi.).

Паули принципі

Швейцария физигі Паули 1925 жылы электрондарды орбитальдарға орналастыру жөнінде тиым салу принципін ұсынды

«Атомдағы 2 электронның 4 квант санының төртеуі де бірдей болмайды. Атомдағы әрбір электронның ең кемінде бір квант саны өзгеше болу керекң. Мысал үшін n=1; К- квант қабатын алайық, сонда n=1; l=0 (себебі l=n-1); m=0; m_s =+1/2 - бұл 1-ші электронның квант сандары. Ал келесі электрон үшін n=1; l=0; m=0; m_s =-1/2.

Паули принципінен шығатын салдар: “Бір орбитальда болатын 2 электронның спиндері қарама қарсы болады”

­¯

Бұл электрондарды былай белгілейді - электрон қосағы (орнын -ұяшық) деп атайды.

14.Химиялық элементтердiң қасиеттерiнiң периодтылығын мысал негізінде тусіндіріңіз (иондану энергиясы, электронға ынтықтық, электртерiстiк).

Периодтық ж‰йенҢœ құрылымы. 1869 жылы Д.И. Менделеев ашқан периодтық заңның қәзіргі оқылуы: “Жай заттардың қасиеттері және элементтердің қосылыстарының қасиеттері мен түрлері элементтердің атомдарының ядросының зарядына периодты тәуелділікте болады”.

Периодты заңның графиктік кесте түріндегі бейнесі периодтық ж‰йе болып табылады. Периодтық ж‰йе периодтардан және топтардан тұрады. Период дегеніміз – “ядро зарядының біртіндеп өсуі және қасиеттерінің белгілі тәртіп бойынша өзгеру ретімен орналасқан элементтер жиынтығы”.

Период нөмірі бас квант санына сәйкес. Периодтар кіші, үлкен деп бөлінеді. І, ІІ, ІІІ периодтар – кҢшҢ, ал ІV, V, VІ VІІ периодтар - үлкен.

Элементтердің атомдарының әр түрлі қасиеттері олардың электрондық құрылымымен байланысты. Бұл қасиеттер периодтар бойынша белгілі бір заңдылықтарға сәйкес өзгереді. Мысалы, иондану энергиясы. Иондану энергиясы (І) дегеніміз – атомнан электронды алу үшін жұмсалатын энергия:

Э⁰ +І = Э⁺+ e^-

Өлшем бірлігі кДж/моль немесе эВ/атом. Иондану энергиясы иондану потенциалына тең, тек қана иондану потенциалы вольтпен өлшенеді (B). Көп электронды атомдар үшін иондану энергиясы І₁, І_2, І₃ деп белгіленеді. І₁- бірінші электронды алғандағы жұмсалатын энергия, І₂-2-ші электронды, І₃- 3-ші электронды, ал осы энергияныœ ҰзгеруҢ мынадай заœдылыа баƒынады: І₁ < І₂ < І₃ . Иондану энергиясы неғұрлым үлкен болса, электрон соғұрлым қиын алынады.

І топтың s - элементтерінде І₁- мәні аз болады (Lі, Na, K)-электрондарын тез береді, бҒлар өте активті металдар. І₂ -бұл элементтер үшін жоғары. Реттік нөмір өскен сайын І₁ периодты түрде өзгереді. Мысалы: І₁ І топта өте аз болса, VІІІ топта өте үлкен (ядро зарядының өсуіне байланысты).

І топтан VІІІ топқа дейін І₁ барлық топтарда ішкі периодтылықпен өседі. Топтан топқа жылжыған сайын І₁ бір өсіп, бір азайып отырады, осы құбылысты ішкі периодтылық дейді.

Электрон тартқыштық (E)- атом электрон қосып алғанда бөлінетін энергия. Бүл кезде атом теріс зарядты ионға айналады. Период бойынша солдан оңға қарай электрон тартқыштық кемиді. Топта жоғарыдан төмен қарай электрон тартқыштық азаяды.

Электртерістілік (ЭТ) - электрон тартқыштық пен иондану энергиясының қосындысының жартысына тең:

ЭТ = (І + E) / 2 эВ/атом

Химиялық процесс жүрген кезде электрон электртерістігі үлкен элементке қарай ауысады. Химияда салыстырмалы электртерістілік қолданылады. Малликен литийдің электртерістігін 1-ге тең етіп есептеуді ұсынды.

Литий үшін ЭТ = 5,93 осы 1-ге тең.

Сонда фтор үшін 21/5,93 = 3,6 ЭТ=3,6

ЭТ солдан оңға қарай өседі F жоғарыдан төмен қарай кемиді