6. Домашнее задание.

1. Расставьте коэффициенты в уравнении химической реакции:

K₂Cr₂O₇ + NaI + H₂SO₄  Cr₂(SO₄)₃ + Na₂SO₄ + K₂SO₄ + I₂ + H₂O,

а) Определите , используя данные таблицы 8.1.

Таблица 8.1. Стандартные энтальпии и энтропии образования участников реакции.

, кДж/моль	–1491.9	–55.9	–236.1	0	–285.8
, Дж/(моль·К)	270.6	109.4	–265.1	116.2	70.1

б) Рассчитайте значение , учитывая, что = 0.536 В.

2. Используя нижеприведенный фрагмент диаграммы Латимера для брома (pH=14), определите:

а) значение E⁰ (BrO₃^–/Br₂);

б) Возможность диспропорционирования Br₂ на Br^– и BrO₃^– в этих условиях (в случае положительного ответа запишите уравнение реакции).

0.495 В 0.455 В 1.065 В

BrO₃^– BrO^– Br₂ Br^–

Семинар 9. Электронное строение атома и химическая связь–1.

План семинара.

1. Волновая функция. Уравнение Шредингера.

2. Квантовые числа.

3. Принципы заполнения электронами атомных орбиталей.

4. Основные характеристики атома.

5. Домашнее задание.

1. Волновая функция. Уравнение Шредингера.

Движение электрона в атоме не подчиняется законам классической механики.

Волновая функция ψ – функция, характеризующая свойства квантовой системы.

Особенности волновой функции:

• является функцией координат ψ (x, y, z);

• непрерывна;

• однозначна (т.е. для данного набора координат функция имеет одно значение);

• физический смысл: величина |ψ|² пропорциональна вероятности нахождения электрона вблизи точки с координатами (x, y, z) и называется электронной плотностью. Область пространства, в которой вероятность нахождения электрона превышает 95%, называется атомной орбиталью.

Уравнение Шредингера – фундаментальное уравнение квантовой механики, которое описывает поведение электрона в атоме.

H ψ = E●ψ

H – оператор Гамильтона или гамильтониан (оператор – это сложная функция, то есть функция от функции).

Е – полная энергия системы.

• Уравнение Шредингера точно решено только для атома водорода.

• Для других атомов возможны лишь приближенные решения («водородоподобный атом», то есть атомный остов и один электрон).

2. Квантовые числа. Принципы заполнения электронами атомных орбиталей.

Из решения уравнения Шредингера для электрона вытекает существование 3 квантовых чисел (n, l, m), а четвертое (s) – собственное квантовое число электрона.

Таблица 9.1. Квантовые числа, их значения и физический смысл.

Название квантового числа	Обозна-чение	Диапазон значений	Что определяет
Главное	n	1, 2, 3, … Натуральные числа	Энергию орбитали En –
Орбитальное	l	0, 1, … , n–1 Натуральные числа и ноль	Форму орбитали l = 0 – s-орбиталь (сфера) l = 1 – p-орбиталь (гантель) l = 2 – d – орбиталь (лепесток) l = 3 – f – орбиталь (лепесток)
Магнитное	m	l, l–1,…,0,…, –l Целые числа	Число орбиталей и их расположение в пространстве 1 s – орбиталь 3 p – орбитали (px, py, pz) 5 d – орбиталей (dxy, dxz, dyz, dx2-y2, dz2) 7 f – орбиталей
Спиновое	s	+1/2, –1/2	Ориентацию собственного магнитного момента электрона

Рис. 9.1. Форма s- (а), p- (б), d- (в) орбиталей.

Таким образом, из решения уравнения Шредингера следует число атомных орбиталей, а из свойств электрона – число электронов, которое может разместиться на этих орбиталях.