Protonové číslo Z - udává počet protonů v jádře atomu, píše se jako index vlevo dole ke značce prvku

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Protonové číslo Z - udává počet protonů v jádře atomu, píše se jako index vlevo dole ke značce prvku"

Kamila Žáková
před 5 lety
Počet zobrazení:

1 Stavba jádra atomu Protonové Z - udává protonů v jádře atomu, píše se jako index vlevo dole ke značce prvku Neutronové N - udává neutronů v jádře atomu Nukleonové A = Z + N, udává nukleonů (protony + neutrony) v jádře atomu, píše se jako index vlevo nahoře ke značce prvku Nuklid množina atomů o stejném Z a N, Př. množina atomů 8 18 O Prvek látka tvořená výhradně atomy o stejném Z Izotopy atomy téhož prvku, lišící se N (o stejném Z a různém N), (isos = řec. stejný, topos = řec. místo). Izotopy vodíku, kyslíku, uhlíku Izotopy mají stejné chemické, ale rozdílné fyzikální vlastnosti (např. stálost jejich atomových jader). Izobary - atomy mající stejné N a různé Z (Př. 40 Ar, 40 K, 40 Ca) izotopy vodíku protonů elektronů neutronů izotopy kyslíku protonů elektronů neutronů 1/5

2 Stavba elektronového obalu Elektron je asi 2000x lehčí než proton. Elektrony se v elektronovém obalu nachází v hladinách, vrstvách, jejichž energie roste s rostoucí vzdáleností od jádra. K popisu stavu elektronu používáme kombinaci čtyř kvantových čísel. Hlavní kvantové n nabývá kladných, celočíselných hodnot 1, 2, 3,...(nebo K, L, M ) rozhoduje o energii elektronu a o jeho vzdálenosti od jádra (udává vrstvu, ve které se orbital vyskytuje) čím je n větší tím je větší energie elektronu tím je vzdálenější od jádra Vedlejší kvantové l nabývá hodnot od 0 do (n - 1) l písmenné označení s p d f g (prvek s tak vysokým protonovým číslem ještě nebyl objeven, první prvek, jehož elektrony by vstupovaly do orbitalů g by měl protonové 121) např. pro n = 2 je nebo 1 společně s n určuje energii elektronu, rozhoduje o tvaru orbitalu hodnoty se označují písmenem, písmena se píší za hlavní kvantové (př. 1s, 2p ) Magnetické kvantové m l nabývá hodnot od -l (mínus "el") přes 0 do l (plus "el") např. pro l = 2 m l nabývá hodnot -2, -1, 0, 1 nebo 2 udává orientaci orbitalu v prostoru vzhledem k trojrozměrnému systému Spinové kvantové m s (spin z angl. vír, rotace) nabývá hodnot +1/2 a -1/2 charakterizuje rotaci elektronu kolem vlastní osy (týká se elektronu, ne orbitalu) SOUBOREM ČTYŘ KVANTOVÝCH ČÍSEL LZE CHARAKTERIZOVAT KAŽDÝ ELEKTRON ELEKTRONOVÉHO OBALU ATOMU. 2/5

3 Rozvoj kvantových čísel hlavní kvantové [vrstva] vedlejší kvantové [typ orbitalu] magnetické kvantové spinové kvantové max. elektronů v daném orbitalu maximální elektronů v dané vrstvě (2 n 2 ) n = 1 [K] [1s] m 2 e - 2 e - n = 2 [L] [2s] m 2 e - l = 1 [2p] m l = -1 m 6 e - 8 e - m l = 1 n = 3 [M] [3s] m 2 e - m l = -1 l = 1 [3p] m 6 e - m l = 1 m l = e - m l = -1 l = 2 [3d] m 10 e - m l = 1 m l = 2 atd. 3/5

4 Pauliho princip výlučnosti v atomu nemohou existovat dva elektrony, které by měli všechny čtyři kvant. čísla stejná. Slupka elektronového obalu v ní jsou jen elektrony se stejným kvantovým číslem n v každé slupce je maximálně 2n 2 elektronů orbitalů v každé vrstvě je dán vztahem n 2 slupky jsou označeny písmeny n elektronová K L M... Q vrstva hlavním kvantovým číslům odpovídají řádky: periody Mendělejevovy soustavy prvků Elektrony se stejným n a l tvoří PODSLUPKU (liší se m, tedy prostorovou orientací). Těmto elektronům říkáme DEGENEROVANÉ. Př. slupka K n=1, l=0 (1 podslupka), obsahuje 2 elektrony L n=2, l=0, 1 (2 podslupky podslupka 2s obsahuje 2 el., podslupka 2p obsahuje 6 el.) Tvary a prostorová orientace orbitalů Orbitaly s mají tvar koule, poloměr koule roste s rostoucí hodnotou n pro dané n existuje jen jeden orbital s Orbitaly p tvar připomíná rotující osmičku orbital p má 3 možné prostorové orientace (pro dané n existují 3 orbitaly p p x, p y, p z jedná se o degenerované orbitaly Orbitaly d v každé vrstvě elektronového obalu je pět orbitalů d (pro l =2 je m l =-2, -1, 0, 1, 2), lišících se prostorovou orientací, jde opět o degenerované orbitaly Orbitaly f v každé vrstvě elektronového obalu je sedm orbitalů f (pro l =3 je m l =-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3) lišících se prostorovou orientací, jde opět o degenerované orbitaly, 4/5

5 Znázorňování a zápis elektronů a orbitalů (znázorňování orbitalů pomocí prostorových tvarů je náročné) zápis pomocí hlavního a vedlejšího kvantového čísla např. 1s 2 (n = 1,, elektronů = 2) (čti "jedna es dva") zápis pomocí rámečků elektrony - šipky orbitaly - stejně velké rámečky degenerované orbitaly - spojíme odpovídající rámečků Pravidla výstavby elektronového obalu Základní stav atomu - nejstálejší stav atomu, s nejmenší možnou energií. Pauliho princip výlučnosti v jednom orbitalu mohou být maximálně dva elektrony, lišící se hodnotou spinového kvantového čísla Hundovo pravidlo v degenerovaných orbitalech (mají stejnou energii) vznikají elektronové páry (dvojice elektronů v jednom orbitalu) teprve po zaplnění každého orbitalu jedním elektronem. Všechny nespárované elektrony mají stejný spin (pak má systém nejnižší energii) Výstavbový princip orbitaly s energií nižší se zaplňují dříve, než orbitaly s energií vyšší 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s,... uspořádáním elektronů v obalu podle výstavbového pravidla vzniká základní stav atomu. některé sféry se energeticky navzájem prolínají (např. orbital 4s má menší energii než orbitaly 3d, orbital 5s než orbitaly 4d atd.). Příčinou této nepravidelnosti je vliv kladného náboje jádra, které působí na elektrony přitažlivou silou a mění tak jejich energii a také vliv vzájemného ovlivňování se elektronů v různých orbitalech. Pomůcka pro výstavbový princip Pravidlo n + l Odchylky např. 24 Cr:[ 18 Ar]3d 5 4s 1 místo 24 Cr:[ 18 Ar]3d 4 4s 2, 29 Cu:[ 18 Ar]3d 10 4s 1 místo 29 Cu:[ 18 Ar]3d 9 4s 2 vyplývají ze skutečnosti, že nejstálejší je takové uspořádání elektronů, ve kterém jsou orbitaly buď úplně zaplněné nebo jsou zaplněné právě z poloviny (popř. jsou prázdné). 5/5

Podobné dokumenty

Stavba atomu. Created with novapdf Printer (www.novapdf.com). Please register to remove this message.

Stavba atomu. Created with novapdf Printer (www.novapdf.com). Please register to remove this message. Stavba atomu Atom je v chemii základní stavební částice, jeho průměr je přibližně 10-10 m. Je složen z jádra a obalu. Atomové jádro obsahuje protony p + (kladný náboj) a neutrony n 0 (neutrální částice).