capitolul 1. structura ÎnveliŞului...

Click here to load reader

Post on 03-Feb-2018

235 views

Category:

Documents

7 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • CAPITOLUL 1.

    STRUCTURA NVELIULUI STRUCTURA NVELIULUI ELECTRONIC

  • Despre ce vom nva n acest capitol:

    Orbital atomicOrbital atomicSubstratSubstratMicare de spinMicare de spinStratStratConfiguraie electronicConfiguraie electronicConfiguraie electronicConfiguraie electronicElement reprezentativElement reprezentativElement tranziionalElement tranziionalPrincipiul stabilitiiPrincipiul stabilitiiPrincipiul lui PauliPrincipiul lui PauliRegula lui HundRegula lui Hund

  • Materia are o structur discontinu; ea este alctuit din particule mici care nu pot fi observate cu ochiul liber numite atomi.

    ATOMUL cea mai mic particul care prin procedee chimice obinuite nu mai poate fi divizat, dar care particip la reaciile chimice.

    PARTICULE ELEMENTARE electronul, PARTICULE ELEMENTARE electronul, protonul i neutronul

    Atomul este caracterizat de NUMRUL ATOMIC (Z) i NUMRUL DE MAS (A).

    NVELIUL ELECTRONIC totalitatea electonilor care graviteaz n jurul nucleului

  • CONFIGURAIA ELECTRONIC A ATOMULUI

    Structura nveliului electronic comportarea chimic a atomilor reactivitatea substanelor

    Micarea electronului n jurul nucleului poate fi comparat cu un nor electronic, ncrcat negativ

    Orbital atomic zona din jurul nucleului n care exist probabilitatea maxim de a gsi electronul

    Micarea de spin micarea pe care o efectueaz electronul n jurul axei sale

    Micarea de spin n sensul acelor de ceasornic sau n sens invers

  • TIPURI DE ORBITALI

    4 tipuri de orbitali4 tipuri de orbitali

    Oritali de tip sOritali de tip sOritali de tip sOritali de tip sOrbitali de tip pOrbitali de tip pOrbitali de tip dOrbitali de tip dOrbitali de tip fOrbitali de tip f

  • ORBITAL DE TIP s

    form sferic nucleul este situat n centrul sferei

    1 orbital / strat

    ORBITALI DE TIP p

    form bilobar lobii sunt orientai de-a

    lungul axelor de simetrie

    3 orbitali / strat

  • ORBITALI DE TIP d

    form complicat

    5 orbitali / strat

    ORBITALI DE TIP f

    form complicat

    7 orbitali / strat

  • Orbitalii se deosebesc:Orbitalii se deosebesc:

    FormForm

    EnergieEnergie

    Orientare spaialOrientare spaial

    Noteaz n tabelul de mai jos numrul de orbitali corespunztori

    fiecrui substrat

    exerciiu

    substrat s p d f

    Nr. orbitali

    fiecrui substrat

    crete energia orbitalilor

  • STRATSTRAT

    7 straturi 7 straturi 1....7; K...Q1....7; K...Q

    fiecare strat electronic fiecare strat electronic unul sau unul sau mai multe substraturimai multe substraturi

    SubstratSubstrat totalitatea orbitalilor de totalitatea orbitalilor de acelai tipacelai tip

    Modul de notare al stratului, substratului i al numrului de Modul de notare al stratului, substratului i al numrului de electroni:

    4p2

    4 numrul stratului

    p tipul substratului

    2 numrul de electroni din orbital

  • CONFIGURAIA ELECTRONIC A ATOMULUICONFIGURAIA ELECTRONIC A ATOMULUI

    repartizarea electronilor pe straturi i substraturirepartizarea electronilor pe straturi i substraturi

    ocuparea cu electroni a orbitalilor atomici are la bazocuparea cu electroni a orbitalilor atomici are la baz

    principiul stabilitiiprincipiul stabilitiiprincipiul de excluziune al lui Pauliprincipiul de excluziune al lui Pauliregula lui Hundregula lui Hund

  • Principiul stabilitaii sau al minimei energii

    n atomii multielectronici, electronii se plaseaz n orbitali n ordinea succesiv a creterii energiei lor.

    Altfel spus, electronul distinctiv tinde s ocupe orbitalul vacant cu energia cea mai sczut.

    Principiul de excluziune al lui Pauli:

    Un orbital atomic poate fi ocupat cu maximum doi electroni cu spin opus.

    Completarea orbitalilor aceluiai substrat cu electroni are loc astfel nct numrul de electroni necuplai (impari) s fie maxim.

    Dup semiocuparea orbitalilor aceluiai substrat urmeaz cuplarea cu al doilea electron de spin opus

    Regula lui Hund

  • Ordinea ocuprii cu electroni a orbitalilor atomici pentru primele 4 straturi:

    1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4 p6 5s2 4d10

    5 p6 6s2 5d10 4f14 6 p6 7s2 6d10 5 f14

  • CONFIGURAIA ELECTRONIC A ATOMILOR DIN PERIOADELE 1, 2 I 3

    Perioada 1

    HH ((ZZ = = 11)) 11ss11

    HeHe ((ZZ = = 22)) 22ss22 == [He] [He] are configuraie stabil are configuraie stabil de dubletde dublet

  • Li (Li (ZZ = 3)= 3) [He] 2[He] 2ss11Electronul distinctiv se afl Electronul distinctiv se afl intrintr--un orbital sun orbital s

    Be (Be (ZZ = 4)= 4) [He] 2[He] 2ss22

    B (B (ZZ = 5)= 5) [He] 2[He] 2ss22 22pp11Electronul distinctiv se afl Electronul distinctiv se afl

    Perioada 2

    Electronul distinctiv se afl Electronul distinctiv se afl intrintr--un orbital pun orbital p

    C (C (ZZ = 6)= 6) [He] 2[He] 2ss2 2 22pp22

    N (N (ZZ = 7)= 7) [He] 2[He] 2ss22 22pp33

    O (O (ZZ = 8)= 8) [He] 2[He] 2ss22 22pp44

    F (F (ZZ = 9)= 9) [He] 2[He] 2ss22 22pp55

    Ne (Ne (ZZ = 10)= 10) [He] 2[He] 2ss22 22pp66 = [= [NNe] e]

  • Perioada 3

    NaNa (Z = 1(Z = 111)) [[NNe] e] 33ss11

    MgMg (Z = 1(Z = 122)) [[NNe] e] 33ss22

    AlAl (Z = 1(Z = 133)) [[NNe] e] 33ss22 33pp11

    SiSi (Z = 1(Z = 144)) [[NNe] e] 33ss22 33pp22SiSi (Z = 1(Z = 144)) [[NNe] e] 33ss 33ppPP (Z = 1(Z = 155)) [[NNe] e] 33ss22 33pp33

    SS (Z = 1(Z = 166)) [[NNe] e] 33ss22 33pp44

    ClCl (Z = 1(Z = 177)) [[NNe] e] 33ss22 33pp55

    ArAr (Z = 1(Z = 188)) [[NNe] e] 33ss22 33pp66 == [[ArAr] ]

  • CONFIGURAIA ELECTRONIC A ATOMILOR DIN PERIOADELE 1, 2 I 3

  • CC ((ZZ = = 66):): 11ss 22 22ss 22 22pp 22

    Ilustrarea principiului stabilitii, al lui Pauli a regulii lui Hund:Ilustrarea principiului stabilitii, al lui Pauli a regulii lui Hund:

    Orbitalul = ptric

    Electronul = sgeat

    N (N (ZZ = 7):= 7): 11ss 22 22ss 22 22pp 33

    O (O (ZZ = 8):= 8): 11ss 22 22ss 22 22pp 44

    CC ((ZZ = = 66):): 11ss 22 22ss 22 22pp 22

  • electron distinctiv ntr-un orbital de tip s

    blocul elementelor s

    electron distinctiv ntr-un orbital de tip p

    blocul elementelor p

    grupele IA i IIA blocul elementelor s

    grupele IIIA - VIIIA blocul elementelor p

  • CONFIGURAIA ELECTRONIC A ATOMILORDIN PERIOADA 4

    Exerciiu 1:

    1. Noteaz configuraia electronic a Sc, Z= 21

    2. Explc de ce electronul distinctiv se afl n orbitalul 3d i nu n 4p.

    1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1

    2. Explc de ce electronul distinctiv se afl n orbitalul 3d i nu n 4p.

    Explicaie: substratul 3d are o energie mai joas dect substratul 4p

    Elementele de la Sc pn la Zn, la care electronul distinctiv se plaseaz

    n substratul 3d elemente tranziionale de tip d

  • Exerciiu 2:

    1. Noteaz configuraia electronic a Cr, Z= 24

    1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5

    Observaie:

    substratul d semiocupat sau total ocupat cu electroni

    este mai stabileste mai stabil

    Exerciiu 3:

    1. Noteaz configuraia electronic a Cu, Z= 29

    1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10

  • RELAIA DINTRE STRUCTURA ATOMIC A ELEMENTELOR

    I POZIIA LOR N SISTEMUL PERIODIC

    Structura nveliului electronic al atomului poziia elementului n sistemul

    periodic

    Numrul grupei numrul electronilor de valen = electronii de pe ultimul strat n curs de completareultimul strat n curs de completare

    Numrul perioadei numrul de straturi electronice

    Blocul de elemente tipul orbitalului n care se afl electronul distinctiv

    Substrat totalitatea orbitalilor de acelai tip