Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
18
Добавлен:
12.04.2015
Размер:
152.58 Кб
Скачать

ЭЛЕКТРОННАЯ ОБОЛОЧКА АТОМА. Этапы изучения строения атома:

1)Изучение электрических разрядов в газах доказало, что атом не является неделимой частицей. Изучение катодных лучей показало, что они представляют собой быстродвижущиеся отрицательно заряженные частицы.

2)Электрохимические исследования Петрова, Дэви, Фарадея определили электронейтральность атома.

3)В 1897 г. Дж. Томпсон (Англия) открыл электрон.

4)В 1909 г. Р. Малликен определил его заряд: 1,6*10-19 Кл.

5)В 1910 г. в лаборатории Резерфорда был открыт протон.

6)Первая модель атома Дж. Томпсона – положительно заряженная сфера с вкрапленными электронами.

7)Модель Резерфорда – тяжелое ядро, вокруг которого движутся по орбитам электроны, как планеты солнечной системы.

Противоречия модели Резерфорда:

1)Не объясняла устойчивость атома.

2)Не объясняла линейчатость атомных спектров,

которые излучают нагретые вещества.

Связь между частотой и энергией:

Е=h , h–постоянная Планка 6,62*10-34 Дж*с. Зависимости между линиями спектра:

1

н Кн (n2

n и m целые числа, Кн = Ридберга

1 m2 )

1,097* 107–постоянная

Чем меньше n, тем меньшим длинам волн соответствует излучение, и тем больше его энергия.

Квантово-механическая модель атома

1)Энергия распространяется и передается, поглощается и испускается не непрерывно, а дискретно-отдельными порциями.

2)Энергия системы микрочастиц принимает только определенные значения, которые являются кратными числами квантов.

3) Энергия системы изменяется скачкообразно - квантуется .

Постулат Планка

Энергия (Е) излучается и поглощается отдельными порциями – квантами, пропорциональными частоте колебаний излучения (υ).

Е = hυ

h – коэффициент пропорциональности или постоянная Планка h=6,62*10-34 Дж*с.

υ= с/

с– скорость света; - длина волны.

Предположение де Бройля: электроны (как и все частицы) при движении проявляют свойства волны.

Уравнение де Бройля: = h/(m ), h - постоянная Планка,

- длина волны,

– скорость, m – масса частицы

Согласно уравнению де Бройля: любой частице с массой m, движущейся со скоростью , соответствует волна длины.

Принцип неопределенности:

В любой момент времени невозможно определить и положение в пространстве, и скорость (импульс) электрона.

В. Гейзенберг показал, что произведение неопределенностей в положении ( х) и в скорости ( или импульсе) электрона ( v) не может быть меньше определенной величины:

х* v x h/(2πm).

Так же и по всем остальным осям.

Волновое уравнение Шредингира

первые три члена – это сумма вторых производных волновой функции по координатам х, у, z (часто эту сумму обозначают), m – масса электрона, h – постоянная Планка

Физический. смысл Ψ: её квадрат характеризует вероятность нахождения электрона в данной точке атомного пространства.

зависит от трех пространственных координат.

Места пространства,

где 2 имеет максимальное значение, называются

электронной орбиталью, или

электронным облаком.

Квантовые числа

Главное квантовое число n определяет энергию и размеры электронных орбиталей.

Оно принимает значения: 1,2,3,4,5...Чем больше n, тем выше энергия.

Орбитальное квантовое число l определяет форму атомной орбитали.

Принимает значения от 0 до n-1, всего n значений.

Каждое значение l имеет своё обозначение: s, p, d, f.

На первом энергетическом уровне (n = 1) могут находиться только s-электроны, его условная запись 1s. l=0 (s-орбиталь). Форма орбитали сфера.

При n = 2 орбитальное квантовое число имеет два значения: l = 0 (s- электроны) и l = 1.

l = 1 (р- электроны), которым соответствует форма электронного облака, напоминающая

При n = 3 орбитальное квантовое число имеет три значения: 1=0, l=1 и 1=2.

1=2 (d-электроны). Их орбитали имеют более сложную форму, чем р –орбитали .

Электроны с 1=3 называют f–электронами, у них форма орбитали ещё более сложная, чем у d–электронов.

На одном и том же уровне энергия подуровней возрастает в ряду:

Es< Ep< Ed< Ef.

1=4 -g-орбиталь , 1=5 - h –орбиталь.