7/26/2019 Curs 2 Nave
1/27
CHIMIE
CURS NR. 2
7/26/2019 Curs 2 Nave
2/27
2
Sommerfeld a extins teoria lui Bohr la orbite
eliptice pentru a pune de acord aceast teoriecu anumite rezultate experimentale. Ex:
structura fin a liniilor spectrale.
n modelul atomic Bohr-Sommerfeld, uneiorbite staionare cu numar cuantic principal nicorespund (n-1) orbite staionare eliptice.
Modelul Bohr-Sommerfield
7/26/2019 Curs 2 Nave
3/27
7/26/2019 Curs 2 Nave
4/27
4
Aceasta presupune existena unor substraturielectronicen alctuirea unui strat.
S-a ajuns la concluzia cnumrul cuanticazimutal sau orbital cuantificmomentulcinetic orbital; se noteazcu l.
lia toate valorilentregi de la 0la (n-1).
7/26/2019 Curs 2 Nave
5/27
5
Pentru caracterizarea micrii electronilorSommerfield utilizeaz patru numere cuantice:
1. n - numrul cuantic principal indicsemiaxa mare a orbitei eliptice; ia valori 1,2,3,4,...n sau 1 n ; reprezint straturile electronice K, L, M, N, O, P, Q. determinatt energia totala electronului care ocup
un orbital, ct i dimensiunea orbitalului.
2. l- numr cuantic secundar, orbital, azimutalindicsemiaxa mica orbitei elipticereprezintmomentul unghiular al electronului peorbiti substrat;are valorile l = 0,1,2,3,..... sau 0 1 n-1.Pentru l=0
orbita e circular, l0 orbita este eliptic.
7/26/2019 Curs 2 Nave
6/27
6
3. m - numrul cuantic magneticindicpoziia (orientarea) orbitei electronice ntr-un
cmp magneticare valori negative i pozitive, n total 2l+1 valori:-l.....-2 ,-1, 0, 1, 2, ..... +lsau -l m +l
4. s - numrul cuantic de spincaracterizeaz micarea de rotaie a electronului njurul propriei sale axe
are valorile +1/2 sau -1/2.
7/26/2019 Curs 2 Nave
7/27
7
Modelul atomic Bohr-Sommerfeld, i limiteazaplicabilitatea numai la atomul de hidrogen i ioniihidrogenoizi, nepermindinterpretarea spectrele atomilorcu mai muli electroni saucomportarea lor magnetic.
7/26/2019 Curs 2 Nave
8/27
Modelul atomic al mecanicii cuantice
1923L.V. de Broglie introduce ideea de dualitateund-particul a materiei: un electron sau orice altparticular subatomic se poatecomporta att
corpuscular, ct i ondulatoriu.
Modelul ondulatoriu staionar
7/26/2019 Curs 2 Nave
9/27
1926E. Schrodinger - Ecuaia lui Schrodinger:
- arat caracterul ondulatoriu al micrii electronului natom, fiind descris de o funcie deund, ;
- arat,n termenii mecanicii cuantice, c energia total aelectronului care se mic ntr-un spaiu este sumadintre energia cinetic i energiapotenial;
- are soluii numai pentru acele valori ale energiei totalecare reprezint energiileelectronului n strile staionare,caracterizate de numerele cuantice n, l, m, s.
Modelul ondulatoriu staionar
7/26/2019 Curs 2 Nave
10/27
Ecuaia Schrdinger independent de timp pentru oparticul de mas m, ce se mic unidimensional cuenergia Eeste:
Funcia de und este o funcie matematic univoc,
continu i derivabil care conine toate informaiilereferitoare la poziia i micarea particulei pe care odescrie.
EVdx
d
m x)(2
22
2
7/26/2019 Curs 2 Nave
11/27
Ptratul funciei de und, , msoardensitatea de electroni din jurul nucleului.
Probabilitatea ca particula s se gseasc lamomentul t n spaiul dv=dxdydz secalculeaz cu relaia:
Funcia rezultat n urma rezolvrii ecuaieilui Schrdinger se numete funcie orbitalsau orbital atomic.
2
dvdvv
*2
v
,v t
7/26/2019 Curs 2 Nave
12/27
Orbital i de t ip s .Starea fundamental a unuiatom este starea de energie minim, n careelectronul este cel mai strns legat de
nucleu. Orbitalul ocupat n starefundamental este cel cu n=1.
Funcia de und corespunztoare acestui tip
de orbital este independent de unghi, ea areaceeai valoare n toate punctele de razconstant. Aceasta nseamn c orbitalul detip s are osimetrie sferic.
Tipuri de orbitali atomici
7/26/2019 Curs 2 Nave
13/27
Nod
7/26/2019 Curs 2 Nave
14/27
Orbital i de t ip p .Un electron p are momentul
unghiular diferit de zero, ceea ce face ca
orbitalii de tip p s aib amplitudinea zero lanucleu.
Sunt n numr de trei i se disting prin cele
trei orientri posibile ale momentelorunghiulare: 0, -1,+1.
Au simetrie bilobar.
7/26/2019 Curs 2 Nave
15/27
pz (m=0)
px
(m=1)
py
(m=1)
n=2 l=1
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5a/P2M1.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5a/P2M1.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5a/P2M1.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5a/P2M1.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5a/P2M1.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/P2M-1.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/P2M-1.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/P2M-1.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/P2M-1.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/P2M-1.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/P2M-1.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5a/P2M1.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d4/P2M0.png7/26/2019 Curs 2 Nave
16/27
Orbital i de t ip d .ncepnd cu nivelul al treilea(n = 3) apar orbitalii de tip d, pentru care l=
2. Acetia sunt n numr de cinci.
Multiplicitatea numrului cuantic secundar lindic 22+1=5, orientri posibile ale
momentelor unghiulare, corespunztoarecelor cinci numere cuantice magnetice
m= 0, 1, 2.
7/26/2019 Curs 2 Nave
17/27
dz2 dxz dyz dxy dx
2-y2
d(l=2)
m=0 m=1 m=2
n=3
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9b/D3M-2.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/45/D3M2.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e3/D3M-1.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5b/D3M1.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/57/D3M0.png7/26/2019 Curs 2 Nave
18/27
Orbital i de t ip f.ncepndcu nivelul 4 (n= 4)
apar orbitalii de tip f. Deoarece numrulcuantic magnetic poate lua apte valori, m=0, 1, 2, 3, existapteorbitali de tip f cusimetrie octolobar.
7/26/2019 Curs 2 Nave
19/27
m=0 m=1 m=2 m=3
f(l=3)
fz3 fxz
2 fyz
2 fxyz fz(x
2-y2) fx(x
2-3y
2) fy(3x
2-y2)
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3f/F4M-3.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a5/F4M3.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5a/F4M-2.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/86/F4M2.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/12/F4M-1.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c7/F4M1.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e7/F4M0.png7/26/2019 Curs 2 Nave
20/27
Repartizarea electronilor n nveliul electronic alatomilor
Reguli:
1) Principiul ocuprii succesive a orbitalilor cu electroni.Orbitalii atomilor multielectronici se populeaz
succesiv cu electroni, n ordineacreterii energieiorbitalilor.
7/26/2019 Curs 2 Nave
21/27
2). Principiul excluziunii - Pauli
-ntr-un atom nu pot exista 2 electroni cu aceleaivalori pentru toate numerele cuantice.
- Un orbital nu poate fi ocupat dect de maximum 2electroni care trebuie saibspin opus.
3). Regula lui Hund
- Orbitalii de energie egal se ocup pe rnd, nti cuun electron, apoi cu al doilea.
- Semiocuparea orbitalilor de acelai tip, duce la oconfiguraie electronic stabil.
7/26/2019 Curs 2 Nave
22/27
Clasificarea elementelor dup configuraiaelectronic
Dup tipul orbitalului n care se plaseaz electronuldistinctiv, elementele pot fi clasificate n blocurile s, p,d, f.
7/26/2019 Curs 2 Nave
23/27
Blocul elementelor s
Cuprinde elementele din grupele IA
i IIA
i auelectronul distinctiv ntr-un orbital de tip s.
Configuraia electronicpentru atomii acestorelemente este:
pentru metalele alcaline, gr. IA: Str. int. + (n-1)s2p6ns1excepie - Li: 1s2 2s1;
pentru metalele alcalino-pmntoase, gr. IIA:
Str. int. + (n-1)s2
p6
ns2
,excepie - Be: 1s2 2s2;
He, cu configuraia electronic 1s2, este un element detip s, dar este un gaz rar.
7/26/2019 Curs 2 Nave
24/27
Blocul elementelor p
Acestea au electronul distinctiv situat norbitalii p. Cuprinde elementele din grupeleIIIAVIIIA.
Configuraiaelectronicgeneral pentruatomii acestor elemente este:
pentru gr. IIIAVIIA: Str. int. + ns2np1-5;
pentru gazele rare: Str. int. + ns2np6.
7/26/2019 Curs 2 Nave
25/27
Blocul elementelor d
Din blocul d fac parte elementele din grupeleIIIB-IIB, avnd electronuldistinctiv situat ntr-unorbital (n-1)d.
Configuraia nveliuluielectronic exterior:(n-1)d1-10ns1-2.
7/26/2019 Curs 2 Nave
26/27
Blocul elementelor f
Aceste elemente conin electronul distinctivsituat ntr-un orbital (n-2)f.
Configuraia electronica stratului exterioreste de forma (n-2)f1-14(n-1)d1ns2.
Cuprinde dou serii analoage de cte 14
elemente: lantanide (n = 6)
actinide (n = 7).
7/26/2019 Curs 2 Nave
27/27
27
Top Related