Строение атома. Квантовые числа. Принцип Паули, правила Хунда и Клечковского.

Вопрос 1

Основные законы атомно-молекулярной теории

Атом – это система взаимодействующих элементарных частиц, состоящих из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных нейтронов. Также атом – это наименьшее химически неделимая частица вещества.

Химический элемент – это определенный вид атомов, имеющий одинаковый заряд ядра.

Изотопы – это атомы одного и того же элемента, имеющие разное число электронов в ядре.

Молекула – это наименьшая частица веществ, обладающая его свойствами.

Вопрос 2

Агрегатное состояние вещества

Твёрдое состояние вещества.E_{взаимодействия} > E_{кинетич. движ-я}

Свойство состояний

1) Твёрдое кристаллическое. Вещества обладают кристаллической структурой. Кристаллическая структура обладает определённой симметрией.

2) Твёрдое аморфное. В отличие от кристаллов, стабильно-аморфные вещества не затвердевают с образованием кристаллических граней. состояние твердого тела, характеризующееся изотропией физических свойств, обусловленной неупорядоченным расположением атомов и молекул.

Кристаллическая решётка. Показывает пространственное расположение атомов или молекул. Узлы кристаллической решетки – это то место в пространстве, где находятся частицы. В межузлиях находятся другие элементы.

Особенности кристаллического состояние:

1)Высокая степень упорядоченности

2)Симметрия

3)Анизотропия

Анизотропия – наличие разных свойств в разных направлениях.

Типы кристаллических решеток:

1) Атомная (в узлах находится ковалентная сильная связь) Алмаз, кремень.

2) Молекулярная (в узлах молекулы, связь межмолекулярная слабая) Неметаллы

3) Ионная (в узлах ионы, связь ионная, очень прочная) Оксиды и соли

4) Металлическая (в узлах атомы металлов, в мужузлие электронный газ, связь металлическая.

Особенности аморфного состояния (расплавленное): (смолы, стекло)

1)Тягучесть

2)Плавка в интервале температур

3)Ближний порядок

4)Менее устойчивое состояние.

Жидкое состояние: E_вз. ≈ E_{кин. движ}

Особенности:

1)Тягучесть

2)Изотропность

3)Ближний порядок

4)Высокая плотность

5)Малая сжимаемость

Газообразное состояние: E_кин.> E_вз.

Особенности:

1)Слабое межмолекулярное взаимодействие

2)Отсутствие порядка

3)Высокая сжимаемость

4)Малая плотность

5)Газ занимает весь предоставленный объём

Плазма: E_кин. > E_{ионизации} (ионизированный газ)

Протекают процессы ионизации или комбинации.

Плазма – это такое состояние вещества в котором одновременно протекают процессы ионизации и рекомбинации

Свойства:

1)Высокая электропроводность

2)Может взаимодействовать с электромагнитным полем

3)Квазинейтральна

4)Динамическое состояние

Вида плазмы

1)Низкотемпературная

2)Высокотемпературная

Промежуточное состояние вещества

1)Жидкокристаллическое состояние

2)Нанокристаллическое (между твердым кристаллическим и аморфным состоянием)

Вопрос 3

Строение атома. Квантовые числа. Принцип Паули, правила Хунда и Клечковского.

Модель Резерфорда (планетарная)

Свойства электронов и их соединений находятся в период зависимости от зарядов ядер атомов.

Спектр испускания – это совокупность частот электромагнитного излучения, испускаемого вещества.

Спектр поглощения – это совокупность частот электромагнитного излучения поглощаемого вещества.

Квантовые числа.

Квантовое число – это решение уравнения Шредингера. Решением уравнения Шр. Являются 4 квантовых числа, которые характеризуют состояние энергии электрона в атоме.

1) n – главное квантовое число, характеризующее энергию элементов в атоме и меняется от 1 до 7

Если n=1, то электрон на 1-м энергетическом уровне

Главное квантовое число – номер периода.

2) L – побочное, орбитальное квантовое число, которое показывает формулу электронного облака.

Принимает значения L=0, 1 …, (n-1)

3) m_i - магнитное квантовое число, характеризующее ориентацию электронного облака в пространстве.

m_{i =} -L, …-1,0,1…+L

4)Спиновое квантовое число (m_s) – характеризует момент вращения электрона вокруг своей оси.

M_s = +1/2 ; -1/2 Cпин

Принцип Паули.

В атоме не может быть электронов со всеми четырьмя квантовыми числами.

Правило Клечковского

1.Электрон обладает наименьшей энергией на тех подуровнях, где

n + L= min

2.Если n+L – одинакова, то электрон обладает наименьшей энергией на том подуровне, где n – квантовое число минимально

Правило Гунда

В наиболее устойчивом состоянии атома, электроны в пределах одного подуровня, распадаются так, чтобы суммарный спин был максимальным.

+Энергия электрона в атоме (вопрос 25)

Состояние электрона в атоме описываем с помощью ᴪ. Она показывает состояние электрона в пространстве.

ᴪ∆V – вероятность обнаружить электрон в ∆V

Нельзя одновременно и достаточно точно определить импульс и координату электрона в атоме.

Вопрос 4 и 26