ELEKTRONOVÝ OBAL ATOMU I

Dualistický charakter elektronu, elektronová hladina, orbital, kvantová teorie, kvantová čísla, tvary a prostorová orientace orbitalů, znázorňování orbitalů

VY_32_INOVACE_05-07

OBJEV ELEMENTÁRNÍCH ČÁSTIC ATOMOVÉHO JÁDRA

o objev protonu: E. Rutherford - odstřeloval alfa částicemi zlatou folii – většina alfa částic fólií procházela, pouze malé množství částic (jedna z 200 000 se odchýlila cca o 90 až 180 stupňů

o Rutherford usoudil, že se tyto částice dostaly do blízkosti kladného náboje uvnitř atomu zlata – tuto část atomu nazval atomovým jádrem

o Rutherford formuloval představu o struktuře atomu: atom je složen z velmi malého, kladně nabitého atomového jádra a záporně nabitého elektronového obalu

o neutron objevil J.Chadwick v roce 1932

o v současné době platí proton – neutronový model atomového jádra

OBJEV ELEKTRONU

o elektronový obal obsahuje záporně nabité subatomární částice – elektrony

o el. obal je mnohonásobně vzdálen od atom. jádra

o elektron byl objeven J.J. Thomsonem (1897)

o hmotnost elektronu je cca 1840 krát menší než hmotnost protonu

o m = 9,1 . 10 -31 kg

CHOVÁNÍ ELEKTRONU

o v současné době jsou k popisu elektronu v el. obalu využívány poznatky tzv. kvantové teorie

o platí: o elektron se chová jako vlnění (má

vlnovou délku) o referát: Elektronový mikroskopo elektrony se také chovají jako částice

J.J. THOMSON (1856-1940), OBJEVITEL ELEKTRONU, NOSITEL NOBELOVY CENY

název: J.J Thomson.jpg, autor: neznámý, zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/File:J.J_Thomson.jpg

VLASTNOSTI ELEKTRONU

o elektrony se v rámci el. obalu se pohybují v orbitalech, které se nachází na el. hladinách (K, L,M, N,O, P, Q )

o elektrony při pohybu neztrácí energiio elektron energii uvolní nebo přijme jen tehdy,

přechází-li z jedné el. hladiny na druhou

o energie se přijímá nebo uvolňuje ve formě dávek=kvant, nosiči energie jsou fotony (částice bez el. náboje)

ORBITALY

o orbital – je část prostoru, kde se elektron vyskytuje s 95 % pravděpodobností viz obrázky

o orbitaly se nachází na el. hladinách el. obalu

o pro popis elektronů v orbitalech a orbitalů se používají kvantová čísla

KVANTOVÁ ČÍSLA

hlavní kvantové čísloo značíme jej no n=1 až 7o hlavní kvantové číslo určuje, na které el.

hladině se nachází elektron v orbitalu, určuje také energii orbitalu a elektronu

o orbital, který má n= 1 se nachází na hladině K

o orbitaly s elektrony na nejvzdálenější el. hladině jsou energeticky nejbohatší a elektrony mají tudíž největší energii

vedlejší kvantové číslo

o značíme jej lo spolu s hlavním kvantovým číslem určuje

energii elektronu a určuje tvar orbitaluo l = 0 až n-1, kde n je hlavní kvantové číslo

magnetické kvantové číslo

o značíme jej mo určuje orientaci orbitalů v trojrozměrném

prostoru, a také počet orbitalů určitého tvaru a nabývá hodnot:

o m= - l…0…+l

spinové kvantové čísloo značíme so nabývá hodnot: + ½ a – ½o orientačně si lze představit, že udává směr

rotace elektronu

o souborem čtyř kvantových čísel lze popsat jakýkoliv elektron v obalu atomu

TVARY A PROSTOROVÁ ORIENTACE ORBITALŮ orbital, jehož l=0 se nazývá orbital s, má tvar

koule, existuje 1 orbital s na každé el. hladině

orbital, jehož l=1 je orbital p, existují 3 orbitaly p – vyplývá to z hodnot magnetických kvantových čísel, tyto orbitaly mají tvar osmičky

orbital, jehož l=2 se nazývá orbital d, existuje 5 orbitalů d

orbitaly, které mají stejné hodnoty n,l a liší se hodnotami m se nazývají degenerované – mají jinou prostorovou orientaci, ale stejnou energii

orbital, jehož l=3 se nazývá orbital f, existuje 7 orbitalů f

ZNÁZORŇOVÁNÍ ORBITALŮ

A.Zápis orbitalů pomocí rámečkůo orbitaly se znázorňují pomocí rámečků,

elektrony pomocí šipek (elektrony se spinem + 1/2 šipka nahoru, - 1/2 šipka dolů)

o v orbitalu mohou být maximálně dva elektrony lišící se spinem

B. Zápis orbitalů pomocí hlavního a vedlejšího kvantového čísla

o např.: 1s 2

DĚKUJI ZA POZORNOST.Autor DUM: Mgr. Kateřina Kleslová