ELEKTROTECHNICKÉ MATERIÁLY



Podobné dokumenty
Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

ACH 02 VZÁCNÉPLYNY. Katedra chemie FP TUL VZÁCNÉ PLYNY

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_01_Ch_ACH

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_02_Ch_ACH

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_15_Ch_ACH

Geochemie endogenních procesů 1. část

Chemie = přírodní věda zkoumající složení a strukturu látek a jejich přeměny v látky jiné

Otázka: Atomy, molekuly, látky. Předmět: Chemie. Přidal(a): Jirka. Základní chemické pojmy. Hmota

Fyzika (učitelství) Zkouška - teoretická fyzika. Čas k řešení je 120 minut (6 minut na úlohu): snažte se nejprve rychle vyřešit ty nejsnazší úlohy,

Jaderná energie. Obrázek atomů železa pomocí řádkovacího tunelového mikroskopu

VZÁCNÉ PLYNY ACH 02. Katedra chemie FP TUL

Téma č obor Obráběcí práce, Zámečnické práce a údržba/strojírenská technologie. Neželezné kovy

ATOM VÝVOJ PŘEDSTAV O SLOŽENÍ A STRUKTUŘE ATOMU

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_07_Ch_ACH

ČÁST PÁTÁ POZEMKY V KATASTRU NEMOVITOSTÍ

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

Relativistická dynamika

Úvod Vlastnosti materiálů a pojmy, které byste měli znát

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_09_Ch_ACH

1. DÁLNIČNÍ A SILNIČNÍ SÍŤ V OKRESECH ČR

Ch - Stavba atomu, chemická vazba

KONTROLNÍ TEST ŠKOLNÍHO KOLA

( x ) 2 ( ) Další úlohy s kvadratickými funkcemi. Předpoklady: 2501, 2502

podíl permeability daného materiálu a permeability vakua (4π10-7 )

VY_52_INOVACE_08_II.1.23_TABULKA, PERIODICKÁ SOUSTAVA PRVKŮ TABULKA PERIODICKÁ SOUSTAVA PRVKŮ

Atomové jádro, elektronový obal

L A S E R. Krize klasické fyziky na přelomu 19. a 20. století, vznik kvantových představ o interakci optického záření s látkami.

TECHNICKÉ KRESLENÍ A CAD

DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL. Ing. Alena Musilová ŠVP cukrář-cukrovinkář; ZPV chemie, 1. ročník ŠVP kuchař-číšník;zpv chemie, 1.

MS měření teploty 1. METODY MĚŘENÍ TEPLOTY: Nepřímá Přímá - Termoelektrické snímače - Odporové kovové snímače - Odporové polovodičové

Obchodní název: M O L Y B D E N O V Ý D R Á T K E S T Ř Í K Á N Í

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Ploché výrobky z konstrukčních ocelí s vyšší mezí kluzu po zušlechťování technické dodací podmínky

Moderní technologie ve studiu aplikované fyziky CZ.1.07/2.2.00/ Reálná čísla

Jaká je nejmenší výška svislého rovinného zrcadla, aby se v něm stojící osoba vysoká 180 cm viděla celá? [90 cm]

J., HÁJEK B., VOTINSKÝ J.

c sin Příklad 2 : v trojúhelníku ABC platí : a = 11,6 dm, c = 9 dm, α = Vypočtěte stranu b a zbývající úhly.

Atomové jádro Elektronový obal elektron (e) záporně proton (p) kladně neutron (n) elektroneutrální

Chemické názvosloví anorganika Nápověda

Ch - Periodický zákon, periodická tabulka prvků

5. Struktura elektronového obalu a její odraz v periodické soustavě prvků

Klasifikace struktur

Prvek, nuklid, izotop, izobar

Orbitaly ve víceelektronových atomech

Jádro se skládá z kladně nabitých protonů a neutrálních neutronů -> nukleony

2 Trochu teorie. Tab. 1: Tabulka pˇrepravních nákladů

R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A. R10.1 Fotovoltaika

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda. Vyučovací předmět: fyzika. Třída: kvarta. Očekávané výstupy. Poznámky. Přesahy. Žák.

Vítkovice výzkum a vývoj technické aplikace s.r.o. Pohraniční 693/31, Ostrava Vítkovice, Česká republika

ORGANICKÁ CHEMIE úvod

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

METODIKA PRO NÁVRH TEPELNÉHO ČERPADLA SYSTÉMU VZDUCH-VODA

Jaké možné scénáře konce světa nabízejí jeho předpovídači a jsou tyto hrozby reálné?

STANOVISKO č. STAN/1/2006 ze dne

Zobrazení v rovině je předpis, který každému bodu X roviny připisuje právě jeden bod X roviny. Bod X se nazývá vzor, bod X se nazývá obraz.

ZATÍŽENÍ SNĚHEM A VĚTREM

4.5.1 Magnety, magnetické pole

Atomová absorpční spektroskopie (AAS) spektroskopie (AAS) spektroskopie (AAS) r Wolaston pozoroval absorpční čáry ve slunečním spektru

Měření momentu setrvačnosti z doby kmitu

Elektronová mikroskopie a mikroanalýza-2

2. ATOM. Dualismus částic: - elektron se chová jako hmotná částice, ale také jako vlnění

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

1.7. Mechanické kmitání

Atom a molekula - maturitní otázka z chemie

Horní Slavkov Dodávka a montáž výtahu objektu č. 22 D1.4a. Silnoproudá elektrotechnika

8.STAVBA ATOMU ELEKTRONOVÝ OBAL

SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY 2009/76/ES

na tyč působit moment síly M, určený ze vztahu (9). Periodu kmitu T tohoto kyvadla lze určit ze vztahu:

DOPRAVNÍ ZNAČENÍ do 30/2001: změna / doplnění nový název

ATOM. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

Osvětlovací modely v počítačové grafice

Atom vodíku. Nejjednodušší soustava: p + e Řešitelná exaktně. Kulová symetrie. Potenciální energie mezi p + e. e =

Návrh opevnění. h s. h min. hmax. nános. r o r 2. výmol. Obr. 1 Definice koryta v oblouku z hlediska topografie dna. Vztah dle Apmanna B

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie CZ.1.07/2.2.00/

170/2010 Sb. VYHLÁŠKA. ze dne 21. května 2010

Vyvažování tuhého rotoru v jedné rovině přístrojem Adash Vibrio

1 NÁPRAVA De-Dion Představuje přechod mezi tuhou nápravou a nápravou výkyvnou. Používá se (výhradně) jako náprava hnací.

Statistika ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA DOPRAVNÍ. Jiří Volf, Adam Kratochvíl, Kateřina Žáková. Semestrální práce - 0 -

Vyhláška č. 294/2015 Sb., kterou se provádějí pravidla provozu na pozemních komunikacích

Demonstrační experiment pro výuku využívající Crookesův radiometr

VY_62_INOVACE_VK64. Datum (období), ve kterém byl VM vytvořen Červen 2012

A. PODÍL JEDNOTLIVÝCH DRUHŮ DOPRAVY NA DĚLBĚ PŘEPRAVNÍ PRÁCE A VLIV DÉLKY VYKONANÉ CESTY NA POUŽITÍ DOPRAVNÍHO PROSTŘEDKU

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_06_Ch_OB Ročník: I. Vzdělávací oblast: Přírodovědné

Instrukce Měření umělého osvětlení

264/2000 Sb. VYHLÁKA Ministerstva průmyslu a obchodu

Přechodové děje při startování Plazmatronu

Manuální, technická a elektrozručnost

Snímače tlaku a síly. Snímače síly

Podklady pro navrhování podlahových souvrství z hlediska akustických požadavků

DOKUMENTACE PRO ZADÁNÍ STAVBY ZHOTOVITELI C TECHNICKÁ ZPRÁVA. SO-04 ELEKTROINSTALACE Hromosvod a uzemnění Úpravy elektroinstalací na fasádě objektu

Látkové množství. 6, atomů C. Přípravný kurz Chemie 07. n = N. Doporučená literatura. Látkové množství n. Avogadrova konstanta N A

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Název: Lakovací linka s robotem v hale S1 společnosti Continental Automotive Czech Republic s.r.o., Brandýs nad Labem HLUKOVÁ STUDIE

DD TECHNIK NÁVOD K OBSLUZE. Prořezávače desénů pneumatik RS 88 Electronic TL profi

Dopravníky třísek. doprava třísek a drobných součástek úspora času čistota ve výrobě.

Karlovy Vary. Základní škola Truhlářská 19/681, modernizace silnoproudé elektroinstalace hlavní rozvody nízkého napětí TECHNICKÁ ZPRÁVA

KIS A JEJICH BEZPEČNOST I PŘENOS INFORMACÍ DOC. ING. BOHUMIL BRECHTA, CSC.

SOUTĚŽNÍ ŘÁD soutěží ČSOB v orientačním běhu

3. Dynamika. Obecné odvození: a ~ F a ~ m. Zrychlení je přímo úměrné F a nepřímo úměrné m Výpočet síly a stanovení jednotky newton. F = m.

Transkript:

ELEKTROTECHNICKÉ MATERIÁLY PŘEDNÁŠÍ: Prof. Ing. Jaromír r Drápala, CSc. VEDOUCÍ CVIČEN ENÍ : Ing. Kateřina Skotnicová, Ph.D. (A622) Čt 7.15-8.45; 9.00-10.30 Ing. Ivo Szurman, Ph.D. (J304) Čt 12.30-14.00; 14.15-15.45

PROGRAM CVIČEN ENÍ Týden 6. (7.) 8. (9.) 10. (11.) 12. (13.) 14. (15.) 16. (17.) 18. (19.) Obsah Úvod do cvičení. Charakteristika materiálů používaných v elektrotechnice. Fyzikální jednotky a veličiny. Technické rozdělení prvků. Periodický systém prvků. Stavba atomů, kvantová čísla, Pauliho vylučovací princip. Krystalografie - typy mřížek. Millerovy indexy - určování směrů a rovin. Braggova rovnice. Výpočty v kubické mřížce. Rovnovážné binární fázové diagramy, typy binárních diagramů, pákové pravidlo, fázové transformace. Příklady kovových systémů. Výpočty. Vlastnosti elektrotechnických materiálů vodivých, polovodivých a nevodivých. Polovodičové materiály, rozdělení, vlastnosti. Příklady výpočtů. Rafinace kovů a polovodičů krystalizačními metodami. Základní rovnice koncentračních profilů. Segregační charakteristiky, příklady legování. Program (seminární práce). Písemný test. Závěrečný seminář, konzultace, videoprojekce k tématice Progresivní materiály a technologie v elektrotechnice. http://fmmi10.vsb.cz/637/etm.html

PODMÍNKY UDĚLEN LENÍ ZÁPOČTU aktivní účast na cvičeních (max. 20 % neúčast) prokázání znalostí formou 1 kontrolního testu vypracování a odevzdání zadané seminární práce (s citací literatury dle ČSN ISO 690) na vybrané téma Bodové hodnocení: Cvičení Test: Seminární práce: max. 25 b., min.15 max. 15 b., min.10 Počet bodů za cvičení: max. 40 b., min.25 Zkouška Písemná: max. 30 b., min.13 b. Ústní: max. 30 b., min.13 b. Celkem max. počet bodů zkouška + cvičení: 100

VLASTNOSTI MATERIÁLŮ Co je to materiál? Jaké znáte příklady? Jaké vlastnosti mají? Čím jsou určeny? Kde najdete informace o vlastnostech materiálů (prvků)? Co je to periodický systém prvků?

Periodická tabulka prvků polokovy

Periodická tabulka prvků

ELEKTRONEGATIVITA PRVKŮ Atomový poloměr klesá Ionizační energie stoupá Εlektronegativita stoupá Skupina (vertikálně) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Perioda (horizontálně) 1 H He 2.20 2 Li Be B C N O F Ne 0.98 1.57 2.04 2.55 3.04 3.44 3.98 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar 0.93 1.31 1.61 1.90 2.19 2.58 3.16 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 0.82 1.00 1.36 1.54 1.63 1.66 1.55 1.83 1.88 1.91 1.90 1.65 1.81 2.01 2.18 2.55 2.96 3.00 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 0.82 0.95 1.22 1.33 1.6 2.16 1.9 2.2 2.28 2.20 1.93 1.69 1.78 1.96 2.05 2.1 2.66 2.60 6 7 Cs Ba 0.79 0.89 Fr 0.7 Ra 0.9 * Hf 1.3 Ta 1.5 W 2.36 Re 1.9 Os 2.2 Ir 2.20 Pt 2.28 Au 2.54 Hg 2.00 Tl 1.62 Pb 2.33 Bi 2.02 ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo Po 2.0 At 2.2 Rn 2.2 Lanthanides Actinides * La 1.1 ** Ac 1.1 Ce Pr Nd Pm Sm 1.12 1.13 1.14 1.13 1.17 Th Pa U Np Pu 1.3 1.5 1.38 1.36 1.28 Eu 1.2 Am 1.13 Gd 1.2 Cm 1.28 Tb 1.1 Bk 1.3 Dy Ho Er Tm 1.22 1.23 1.24 1.25 Cf Es Fm Md 1.3 1.3 1.3 1.3 Yb 1.1 No 1.3 Lu 1.27 Lr 1.3

Periodická tabulka prvků

TECHNICKÉ ROZTŘÍDĚNÍ KOVŮ 1. ŽELEZO A SLITINY ŽELEZA 2. TĚŽKÉ NEŽELEZN ELEZNÉ KOVY se střední teplotou tání: Cu, Ni, Co, Mn s nízkou teplotou tání: Zn, Cd, Hg, Pb, Bi, Sn, Sb, Ga, In, Tl 3. LEHKÉ NEŽELEZN ELEZNÉ KOVY (0,53-3,75 g/cm 3 ) se střední teplotou tání: Al, Mg, Be, Ca, Sr, Ba s nízkou teplotou tání: Li, Na, K, Rb, Cs (alkalické) Pozn. dnes se řadí i Ti 4,5 g/cm 3 4. UŠLECHTILÉ (DRAHÉ) ) KOVY se střední teplotou tání: Ag, Au s vysokou teplotou tání: Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt

5. TĚŽKOTAVITELNÉ KOVY KSC: W, Ta, Nb, Mo, V, Cr HTU: Ti, Zr, Hf, Tc, Re 6. ROZPTÝLEN LENÉ KOVY A LANTHANIDY rozptýlené: Sc, Y, La lanthanidy: at.č. 58-71 7. RADIOAKTIVNÍ KOVY, TRANSURANY A TRANSAKTINIDY přirozené: U, Th, Ra, Pa, Ac, Fr, Po, (At) transurany a aktinidy: at.č. 93-103 transaktinidy: at.č. 104-168

Surový kov: 3-5 % nečistot ČISTOTA KOVŮ Technicky čistý kov: do 1 % nečistot (žárová rafinace) El. rafinovaný kov: do 0,5 % nečistot (kat. Cu, Ni, Co, Zn) Pro spec. účely: čistota spektrální, fyzikální, polovodičová, nukleární JEDNOTKY PRO VYJÁDŘENÍ NÍZKÝCH KONCENTRACÍ ppm 6 N 10-4 % nečistot ppb 9 N 10-7 % nečistot

STAVBA ATOMU VÝVOJ VOJ ATOMISTICKÉHO POJETÍ HMOTY Demokritos /starověk/ - hmota se skládá z malých, dále nedělitelných částic-atomů J. Dalton /1808/ - atomová teorie: prvky jsou látky složené z atomů atomy téhož prvku jsou stejné, atomy různých prvků se liší hmotností, velikostí a dalšími vlastnostmi při chemických reakcích se atomy spojují, oddělují nebo přeskupují, nemohou zaniknout nebo vzniknout slučováním atomů dvou či více prvků vznikají nové látkysloučeniny molekuly vznikají sloučením celistvých počtů /stejných nebo různých/ atomů J.J. Thomson - objev elektronu, částice vyskytujících se v atomech, vyvrátil atomovou teorii

STAVBA ATOMU VÝVOJ VOJ ATOMISTICKÉHO POJETÍ HMOTY E. Rutherford /1911/- planetární model atomu; přirovnává atom k sluneční soustavě; jádro atomu přirovnává ke Slunci a elektrony k planetám; model v rozporu se zákony klasické fyziky N. Bohr /1913/- elektrony se pohybují po stacionárních drahách /kružnicích/; pohyb elektronů na těchto drahách není spojen s vyzařováním elektromagnetického záření; elektron v atomu může existovat jen ve stavech s určitou energií; tato energie se mění skokem, nikoliv spojitě. A. Sommerfeld /1915/- elektrony obíhají po elipsovitých drahách L. de Broglie /1923/- dualistická teorie: Každá mikročástice má povahu nejen korpuskulární, ale též vlnovou E. Schrödinger - elektron neobíhá po určitých drahách kolem atomového jádra, ale vyskytuje se v určité části prostoru-orbitalu.

Bohrův model atomu

ZÁKLADNÍ POJMY ATOM základní jednotka struktury látky, elektroneutrální, skládá se z jádra a elektronového obalu; charakterizován: protonovým /atomovým/ číslem Z a nukleonovým /hmotnostním/ číslem A JÁDRO kladně nabité jádro obklopené elektrony /Rutherford, 1911/; poloměr atomového jádra-10-15 -10-14 m, hmotnost protonu + neutronuasi jako atom vodíku ORBITAL (AO) část prostoru v okolí atomového jádra, ve kterém se elektron vyskytuje s 95% pravděpodobností PROTONOVÉ /ATOMOVÉ/ ČÍSLO Z počet protonů v jádře, pořadové číslo prvku v PSP, zapisuje se vlevo dole u symbolů prvku, např. 8 O NUKLEONOVÉ /HMOTNOSTNÍ/ ČÍSLO A počet nukleonů /= protonů + neutronů v jádře/ a relativní hmotnost atomu, zapisuje se vlevo nahoře, např. 16 O

ZÁKLADNÍ POJMY NUKLID látka složená z atomů se stejným protonovým a stejným nukleonovým číslem, např. soubor atomů 16 8 O IZOTOP nuklidy se stejným protonovým a různým nukleonovým číslem/patří ke stejnému prvku, odlišný počet neutronů v jádře/, např. kyslík má 3 izotopy: 16 8 O, 17 8 O, 18 8 O IZOBAR nuklidy mající stejné nukleonové číslo A VAZEBNÁ ENERGIE JÁDRAJ mezi protony jádra a elektrony působí elektrostatické síly; jaderné vazby jsou velmi silné. Stabilita jader - vazebná energie jádra E = energie, kterou je třeba vynaložit k rozštěpení jádra na nukleony STABILITA PRVKŮ poměrně stálá jsou atomová jádra prvků s nukleonovými čísly 30-100,s nukleonovými čísly nižšími či vyššími jsou méně stabilní.

ATOM

ELEKTRONOVÝ OBAL ELEKTRONY hmotné /korpuskulární/ částice s nepatrnou hmotností a s vlnovým charakterem /L. Broglie/ kolem jádra se mohou pohybovat jen po kruhových drahách s určitými poměry; model podobný sluneční soustavě - orbity=dráhy /N. Bohr / elektrony nemají určité dráhy, vyskytují se s určitou pravděpodobností v určitých oblastech, a ty se liší elektronovou hustotou (kvantová mechanika) atomový orbital =plocha ohraničující místa s největší pravděpodobností výskytu elektronů

ELEKTRONOVÝ OBAL

ZÁKLADNÍ VZTAHY A ROVNICE VLNOVÉ MECHANIKY Redukovaná Planckova konstanta Tato konstanta se dnes používá jako základní konstanta kvantové teorie. Před starou Planckovou konstantou se jí dává přednost z mnoha důvodů. Především je redukovaná konstanta přirozenou jednotkou momentu hybnosti, vystupuje v převodních vztazích mezi částicovými a vlnovými vlastnostmi objektů mikrosvěta, je na pravé straně Heisenbergových relací neurčitostí. Ve všech těchto vztazích by se při použití neredukované konstanty vyskytly členy 2π. V kvantové teorii se navíc zpravidla volí přirozená soustava jednotek, ve které jsou rychlost světla a redukovaná Planckova konstanta rovny jedné. Planckova konstanta Původní Planckova konstanta (neredukovaná). Dnes se používá zřídka. Hustota pravděpodobnosti výskytu částice ψ*ψ http://www.aldebaran.cz/studium/fyzika/kvantovka.html

ZÁKLADNÍ ROVNICE VLNOVÉ MECHANIKY Schrödingerova rovnice dynamické proměnné nahrazeny nekomutujícími operátory. Rovnice není relativistická, obsahuje první časové a druhé prostorové derivace. Správná relativistická rovnice musí mít všechny derivace stejného řádu a být lorentzovsky invariantní. Klein-Gordonova rovnice Správná relativistická verze pro volné částice se spinem s = 0. Rovnice platí například pro skalární mezony. Diracova rovnice Správná relativistická verze pro volné částice se spinem s = ½. Rovnice platí například pro elektrony. Veličiny γ μ jsou matice 4 4 obsahující prvky 0, ±1, ±i a vlnová funkce je čtveřice funkcí tvořících bispinor. Pomocí této rovnice Dirac předpověděl existenci pozitronu. http://www.aldebaran.cz/studium/fyzika/kvantovka.html

ZÁKLADNÍ ROVNICE VLNOVÉ MECHANIKY Schrödingerova rovnice Rovnice pro vlastní hodnoty Hamiltonova operátoru (operátoru energie vyjádřeného v hybnostech a polohách). Cílem je najít hodnoty energie E n tak, aby vlnové funkce byly z prostoru L 2 (integrovatelné s kvadrátem). Nalezené hodnoty odpovídají možným naměřeným hodnotám energie. V je předpis pro potenciální energii. Nerelativistický vztah. Řešením této rovnice Kvantová čísla http://www.aldebaran.cz/studium/fyzika/kvantovka.html

ZÁKLADNÍ VZTAHY VLNOVÉ MECHANIKY Kvantová čísla Dále uvedené vztahy se týkají situací se sféricky symetrickým potenciálem (Coulombův potenciál, sférický harmonický oscilátor, sférická jáma,...). V těchto situacích lze současně měřit energii, kvadrát momentu hybnosti, jednu libovolnou komponentu momentu hybnosti a spin. hlavní kvantové číslo n čísluje energetické stavy (řešení rovnice pro vlastní hodnoty Hamiltonova operátoru); určuje energii elektronu Nabývá hodnot n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,.? Značení: K, L, M, N, O, P, Q,? slupky (sféry) kolem jádra atomu elektrony se stejným n se vyskytují ve stejných slupkách atomu s rostoucím n - se zvyšuje energie elektronu, velikost orbitalu a střední vzdálenost elektronu od jádra http://www.aldebaran.cz/studium/fyzika/kvantovka.html

vedlejší kvantové číslo l Kvantová čísla určuje směr a tvar orbitalu; rozděluje hladiny stejné energie na podhladiny /podslupky/ l = 0, 1,. (n-1) označují se písmeny podle schématu: hodnota l: 0, 1, 2, 3,..? písmeno: s, p, d, f,..? píší se za hlavní kvantové číslo /např. 1s, 2s, 2p, 3s, 3d/ l=0 orbital s = kulově symetrický l=1 orbital p = podél souřadnic x, y, z písmena s, p, d, f se píší za hlavní kvantové číslo http://www.aldebaran.cz/studium/fyzika/kvantovka.html

Kvantová čísla Magnetické kvantové číslo m určuje orientaci orbitalu v prostoru moment hybnosti nabité částice souvisí jednoduchým vztahem s magnetickým momentem částice (μ = Qb/2m). Proto se toto číslo nazývá magnetické kvantové číslo. m = 0, ±1, ±2,, ±l (tedy 2l +1 podhladin) určuje počet orbitalů (degenerovaných) jednoho typu : např. pro l=2 může mít m hodnoty -2, -1, 0, 1, 2 Spinové kvantové číslo s určuje moment hybnosti elektronu s = ± ½ http://www.aldebaran.cz/studium/fyzika/kvantovka.html

Maximální počet elektronů ve sféře: 2 n 2 Maximální počet elektronů na orbitu: 2 (2 l + 1)

TVARY ORBITALŮ (AO) orbitaly s orbitaly p orbitaly d orbitaly f- velmi složité http://old.mendelu.cz/~posp/data/ano-2-slozeni-atomu.pdf

TVARY ORBITÁLŮ

TVARY ORBITÁLŮ

TVARY ORBITÁLŮ

PRAVIDLA O ZAPLŇOV OVÁNÍ ORBITŮ 1. Výstavbový princip (Aufbau princip) základní stav atomu je stavem s nejnižší energií orbitaly (AO) jsou zaplňovány v pořadí rostoucí energie (1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s). energii elektronu určuje hlavní kvantové číslo n, to však není jediné kritérium. Atomy s větším počtem e přitažlivé síly mezi jádrem a e-y, + odpudivé síly mezi e-y + vzájemné odstiňování jednotlivých e-ů a jádra (zejm. u orbitalů d a f). některé AO mají vyšší energii než jim přísluší jen na základě hodnoty hlavního kvantového čísla. pořadí zaplnění můžeme určit pomocí dvou pravidel: a) pravidlo n+l : energie stoupá podle součtu (n+l) při stejném součtu má pak nižší energii ten AO, který má nižší n budou se zaplňovat nejprve 3d a potom 4s, 4s a potom 4p, apod.

PRAVIDLA O ZAPLŇOV OVÁNÍ ORBITŮ b) Výstavbový znázornění zprava doleva čísla = hodnoty n nadpisy sloupců = hodnoty l. trojúheln helník: energie AO se určuje podle grafického uvedeného na obr. V trojúhelníku postupujeme po řádcích řada: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p

PRAVIDLA O ZAPLŇOV OVÁNÍ ORBITŮ 2. Pauliho princip výlučnosti v atomu neexistují dva elektrony, jejichž všechna kvantová čísla jsou shodná elektrony se musí lišit alespoň spinovým číslem (+ ½, - ½) v jednom orbitalu mohou být maximálně 2 e na orbitalech : s = max. 2 e, p= max. 6 e, d= max. 10 e, f= max. 14 e 3. Hundovo pravidlo maximáln lní multiciplity V degenerovaných orbitalech vznikají elektronové páry teprve po obsazení každého orbitalu jedním elektronem. Nespárované elektrony v degenerovaných orbitalech mají stejný spin. degenerované orbitaly - mají stejnou energii, stejnou hodnotu n a l, liší se hodnotou m

ZÁPIS ELEKTRONOVÉ KONFIGURACE PRVKŮ (AO) - 3 ZPŮSOBY prostorovým tvarem pomocí Paschenových symbolů 2s 2, 2p 2 pomocí rámečků Elektrony znázorňujeme,, elektronový pár C: 1s 2, 2s 2, 2p 2 nebo také [He], 2s 2, 2p 2.. počet val.e = 4 Bi: 1s 2, 2s 2, 2p 6, 3s 2, 3p 6, 4s 2, 3d 10, 4p 6, 5s 2,4d 10, 5p 6, 6s 2, 4f 14,5d 10, 6p 3 nebo také [Xe], 6s 2, 4f 14,5d 10, 6p 3.. počet val.e = 5 Procvičte si zápis elektronové konfigurace: Li, Mg, Si, Ge, Pb, Fe, Te, Au, U

Příklady elektronových konfigurací valenčních slupek

Anomální elektronové konfigurace Existuje několik výjimek z výstavbového principu. Stabilní konfigurace jsou např. také: Z poloviny zaplněná podslupka d: Cr má konfiguraci [Ar]4s 1 3d 5 ; Mo má konfiguraci [Kr] 5s 1 4d 5 Zcela zaplněná podslupka d: Cu má konfiguraci [Ar]4s 1 3d 10 Ag má konfiguraci [Kr]5s 1 4d 10. Au má konfiguraci [Xe]6s 1 4f 14 5d 10 Výjimky se objevují u větších prvků které mají blízké energie orbitalů.