Энергетикалық деңгейлер мен деңгейшелер. Химия, 10 сынып, презентация.

Сабақтың стартері:

Реттік нөмірлері мынадай элементтердің атомдарындағы электрон, протон, нейтрон сандарын анықтаңдар:

Сабақтың тақырыбы:

Энергетикалық деңгейлер мен деңгейшелер.

Сабақтың мақсаты:

10.1.3.2 электрон орбитальдарын толтыру үшін минимальді энергия принципі, Паули принципі, Хунд ережесін қолдану

10.1.3.3 s, p, d, f орбитальдарының пішінін ажырату

10.1.3.4 алғашқы 36 химиялық элементтің электрондық конфигурациясын жазу

Электронның атомдағы күйін төрт түрлі квант сандарымен сипаттайды.

Квант сандарының белгілі мәндеріне сәйкес келетін электрон күйі атомдық электрондык орбиталь (АО) деп аталады.

Бас квант саны – n

n – (бас квант саны) атомдағы электронның энергиясын және энергетикалық деңгейін, яғни АО өлшемін анықтайды. 

Бас квант саны 1-7 мәндерін (периодтық жүйедегі период номеріне сәйкес) қабылдайды. Деңгей саны артқан сайын электронның энергиясы да жоғарлайды. Бас квант сан периодты жүйедегі период номеріне тең.

Орбиталь квант саны – l

l – орбиталь квант саны атомдағы электронның энергиясын және электрондық орбитальдардың пішінін анықтайды, мәні 0 – (n - 1) қабылдайды. Орбиталь квант саны бас квант санына байланысты. l = 0,1,2,3 сәйкес атомдық орбитальдар s-, p-, d-, ƒ – орбитальдар деп аталады.

Магнит квант саны – ml

Магнит квант саны ml – электронның магнит моментімен байланысты, электронның магнит өрісіндегі бағытын, электронның қабылдаған бағытына қатысты электрондық бұлттың ориентациясын (бағытын) көрсетеді.

Магнит квант сан mІ орбиталь квант санға байланысты болады да орбитальдардың кеңістіктегі орнын көрсетеді. Оның қабылдайтын мәндері –l-ден +l, ноль мәнін қоса. Мысалы, l = 2-ге тең болса, ml мәндері -2, -1,0, +1, +2, яғни 2l +1 = 2×2 +1 =5.

Спин квант саны – ms

Спин квант саны ms – электронның ішкі қозғалысын сипаттайды.

Спин квант саны ms электронның өз осінен айналуын сипаттайды. Электрон өз осі бойымен біріне-бірі қарама-қарсы бағытта айнала алатындықтан онын тек екі мәні болады: + 1/2 және − 1/2. Егер екі электронның басқа квант сандары бірдей болса, олардың спиндері әр түрлі болады. Ондай электрондарды жұптасқан деп атайды да, қарама-қарсы айналатынын былай ↑↓ белгілейді. Егер ұяда бір электрон болса, оны дара деп атап былай белгілейді ↑.

Жаңа сабақ

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; ms =+1/2 - бұл 1-ші электронның квант сандары.

Ал келесі электрон үшін n=1; l=0; m=0; ms =-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

Хунд ережесі

“Орбитальдар электрондармен толтырылғанда, ең бірінші электрондар жеке-жеке орналасады, содан кейін жұптасады. 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.

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.

W 1s 22s 22p 63s 23p63d104s 24p64d104f145s25p65d46s2

НАЗАРЛАРЫҢЫЗҒА РАҚМЕТ!