Вивчення методів характеристики 6удови речовин

Лабораторна робота № 4

                                                                   Будова речовини

Мета роботи: вивчення методів характеристики 6удови речовин.

Теоретичні відомості:

Квантовічисла. Головне квантове число n визначає енергію електрона та розміри електронної хмари. Енергія електрона, головним чином, залежить від

відстані електрона від ядра: чим ближче до ядра знаходиться електрон, тим менша його енергія. Головне квантове число n визначає положення електрона на тому або іншому енергетичному рівні (квантовому шарі). Воно може набувати значення ряду цілих чисел від 1 до ∞. При значенні n = 1 електрон знаходиться на ближньому до ядра енергетичному рівні та має найменшу енергію.

Енергетичні рівні позначаються цифрами або великими латинськими буквами:

Значення n 1 2 3 4 5...

Позначення K L M N O...

Згідно з квантово-механічними розрахунками, електронні хмари відрізняються не тільки розмірами, але і формою. Форму електронної хмари характеризує орбітальне квантове число l. Різна форма електронних хмар зумовлює зміну енергії електронів у межах одного енергетичного рівня, тобто розщеплення його на енергетичні підрівні. Орбітальне квантове число може набувати значення від 0 до n – 1, тобто всього n значень. Енергетичні підрівні позначають маленькими

латинськими буквами:

Значення l 0 1 2 3 4 5

Позначення s p d f g h.

Принцип мінімуму енергії. Заповнення електронами рівнів і підрівнів здійснюється від підрівня з меншою енергією до підрівнів з більшою так, щоб сумарна енергія атома залишалась мінімальною. У багатоелектронних атомах енергія електрона залежить не тільки від головного, але й від орбітального квантового числа. Головне квантове число визначає лише зону, в межах якої точне значення енергії електрона обумовлюється величиною l. У результаті енергія зростає за енергетичними підрівнями в такому порядку:

ls < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s ≈ 3d < 4p <5s ≈ 4d < 5p < 6s ≈ 5d ≈ 4f < 6p

ПравилоКлечковського.Заповнення енергетичних рівнів відбувається в порядку зростання суми чисел n + l, а при рівних значеннях n + l в порядку зростання n. Наприклад, в атомі Аргону завершується заповнення 3р-підрівня. При переході до наступного елемента – Калію (Z = 19) – виникає питання про першочерговість заповнення 4s- або 3d-підрівня. Оскільки для першого з них сума n + l дорівнює (4 + 0), а для другого – 5 (3 + 2), заповнюється 4s-підрівень.

Аркуш

2

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Принцип Паулі. Встановлює, що в атомі не може бути двох електронів з однаковим набором значень чотирьох квантових чисел.

Правило Хунда. Воно визначає порядок заповнення підрівнів: сумарний спін електронів у підрівні повинен бути максимальним. Будову електронних оболонок атомів та іонів зображають електронними або електронно-графічними формулами. Електронна формула показує розподіл електронів в атомі по енергетичних рівнях і підрівнях, де рівні позначають цифрами 1, 2, 3, 4, ..., підрівні – літерами s, р, d, f. Верхній правий індекс показує кількість електронів на підрівні.

Електронегативність Х – характеристика відносної здатності атомів у певній сполуці набувати негативного заряду відтягуванням на себе електронної густини зв'язку. Маллікен запропонував розраховувати Х за формулою

Х = (І + Е)/2.

Як приклад визначимо Х для Флуору і Літію. З довідкових таблиць знаходимо, що IF = 17,42 еВ, EF = 3,62 еВ, ILi = 5,39 еВ, ELi = 0,22 еВ. Тоді

XF = (17,42 + 3,62)/2 = 10,52 еВ;

ХLi = (5,39 + 0,22)/2 = 2,81 еВ.

Флуор має найбільше значення Х, тому він є найбільш електронегативним елементом. Найменші значення електронегативності мають атоми лужних металів.

Аркуш

3

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Аркуш

4

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Аркуш

5

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Аркуш

6

Зм.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата