Podstawy chemi kwantowej

1Postulaty Bora
Elektron w atomie może przebywać w ściśle ustawionych stanach zwanych stacjonarnymi o określonej skwantowanej energii.Elektron w stanie stacjonarnym nie promiweniuje czyli nie traci energii i dlatego nie wpada na jądro , ale znajduje się w stałej odleglości od niego .Podczs przejścia ze stanu o wyższej energii do stanu o energii niżsszej atom emituje kwant energii o wielkości równej różnicy między obu stanami.Przejście z niższego do wyższego stanu energetycznego wymaga wówczas pochłonięcia przez elektron kwantu o wielkości równej energii między dwoma stanami.
2.Bohr postulował ,że elektron krąży wokół jądra po orbicie kołowej co jednak okazalo się niesłuszne.Jedyny ruch elektronu to oscylacja czyli drgania między wszystkimi możliwymi położeniami wokół jądra.Lokalizacja elektronu nie jest jednoznaczna.Mówi o tym zasada nieoznaczonowości Heisenberga:
,,nie można jednoznacznie i jednocześnie określić położenia i pędu elektronów.
3.Elektrony wykazują dualizm korpuskularno-falowy de Brogie'a:
Elektron wykazuje cechy zarówno cząstki materialnej (korpuskularne) jak też ma właściwości falowe.
4.Stan elektronu w atomie możemy opisać za pomocą pięciu liczb kwantowych.
*Główna liczba kwantowa o symbolu n może przyjmować wartości kolejnych liczb naturalnych.decyduje ona o całkowitej energii elektronu.O liczbie powłok i rozmarach orbitalnych.
*Poboczna liczba kwantowa o symbolu l może przyjmować wartości od 0 do n-1 l=<0,n-1>. Określa ona liczbę podpowłok w powłoce , decyduje o ksztalcie orbitalnym.
*Magnetyczna liczba kwantowa o symbolu m .Przyjmuje wartości całkowite od -m do +m.Określa ona liczbę poziomów orbitalnych w danej podpowłoce i decyduje o orjentacji przestrzennej orbitalnej.
*Magnetyczna spinowa liczba kwantowa o symbolu ms. Może przyjmować wartości tylko ms
Oznacza to że na orbitalu mogą znajdować się tylko 2 elektrony.
5.Elektron znajduje się na określonym orbitalu który wchodzi w skład podpowłoki a podpowłoka jest częścią powłoki.
6.Umownie orbital przedstawiamy kratką.Podpowłoki mogą być typu s,p,d,f,g.Powłoki oznaczamy K,L,M,N,O,P,Q.
Podpowłoka typu s zbudowana jest tylko z jednego orbitalu, podpowłoka p z trzech orbitali,podpowłoka d -5,f-7,g-9.
7.Powłoka elektronowa-jest to zbiór elektronów o tej samej wartośc głównej liczby kwantowej.
8.Podpowłoka elektronowa jest to zbiór elektronów o tej samej wartości pobocznej liczby kwantowej.
9.Poziom orbitalny jest to zbiór elektronów opisanych jednakowych zestawem liczb kwantowych l,n,m.
Zastosowanie liczb kwantowych:
Numer powłoki
Oznaczenia liczbowe
Max liczba elektronów 2n
1
K
2
2
L
5
3
M
18
4
N
32
5
O
50
6
P
72
7
Q
98


Wartość l
0
1
2
3
4
Typ podpowłoki
s
p
d
f
g
Max liczba elek.
2
6
10
14
16

Zadania :
Ustal czy jest możliwa podpowłoka d na drugiej powłoce.
==nie jest możliwa gdyż podpowłoka d pojawia się dopiero na trzeciej powłoce.
1Konfiguracja elektronowa pierwiastków jest to rozmieszczenie elektronów na powłokach, podpowłokach i orbitalach. O rozmieszczeniu decyduje położenie pierwiastka w układzie okresowym.
2.Zakaz Pauliego- nie mogą istnieć w atomie dwa elektrony o takim samym stanie kwantowym( o tych samych wartościach wszystkich liczb kwantowych) muszą różnić się przynajminiej kierunkiem spinu.
3.Regóła Hunda -elektrony w atomie dążą do zapełnienia w stanie stacjonarnym jak największej liczby orbitali elektronami niesparowanymi o spinach zgodnych.Elektrony sparowane mają spiny przeciwne.
4.Zapis uproszczony jest to zapis w konfiguracji elektronowej pierwiastka z uwzględnieniem konfiguracji poprzedzającej ten pierwiastek helowca.