Kvantové čísla
-
Upload
april-houston -
Category
Documents
-
view
84 -
download
15
description
Transcript of Kvantové čísla
Stav elektrónov v obale atómu možno opísať pomocou kvantových čísel:
• hlavné kvantové číslo - n• vedľajšie kvantové číslo - l• magnetické kvantové číslo - m• spinové kvantové číslo - s
Prvé tri kvantové čísla - hlavné, vedľajšie a magnetické, charakterizujú orbitál, v ktorom je elektrón,
- spinové kvantové číslo charakterizuje správanie sa elektrónu v orbitáli
Hlavné kvantové číslo n
Každý elektrón v obale atómu má určitú energiu.
Hlavné kvantové číslo určuje energiu elektrónov, nachádzajúcich sa v príslušnej elektrónovej vrstve a zároveň určuje veľkosť orbitálu
Môže nadobúdať hodnoty celých kladných čísel
n = 1,2,3, .....
Elektrónová vrstva
• Elektróny v stavoch s rovnakým hlavným kvantovým číslom tvoria elektrónovú vrstvu.
• Jednotlivé vrstvy označujeme písmenami
K,L,M,N,O,P,Q Elektróny z vrstvy K majú n = 1 L n = 2
M n = 3 N n = 4
O n = 5 P n = 6
Q n = 7
Vedľajšie kvantové číslo l
• Spoločne s hlavným kvantovým číslom určuje energiu elektrónu a rozhoduje aj o tvare orbitálu
• Nadobúda hodnoty od 0 po (n-1) Ak: n=1 l=0
n=2 l=0,1n=3 l=0,1,2n=4 l=0,1,2,3
Hodnoty l sa zvyčajne označujú písmenami
Hodnota l 0 1 2 3
Typ orbitálu s p d f
• Písmená s,p,d,f sa píšu za hlavné kvantové číslo – hovoríme o stave 1s, 2s, 2p ......
• Energia orbitálov s rovnakým hlavným kvantovým číslom narastá v poradí
s < p < d < f
Tvar orbitálu s
Tvar orbitálov p
Tvar orbitálov d
Tvar orbitálov f
Tvar orbitálov f
Magnetické kvantové číslo m
• Udáva orientáciu orbitálov v priestore • Nadobúda hodnoty od –l cez 0 až po +l• Počet hodnôt magnetického kvantového čísla udáva
súčasne aj počet orbitálov určitého typu
• ak: l =0 m=0
počet orbitálov s = 1
Orbitály ktoré majú rovnakú energiu ( majú rovnakú hodnotu n, l, líšia sa iba m sú degenerované. Orbitál p je trikrát degenerovaný m = -1,0,+1
• Ak l=1 m= -1, 0, +1
počet orbitálov p = 3
Ak: l=2 m=-2, -1, 0, +1,+2 počet orbitálov d = 5
Ak l=3 m =-3, -2, -1, 0, +1,+2,+3 počet orbitálov f = 7
Spinové kvantové číslo s
• Na popis zvláštnej vlastnosti elektrónu (tzv. vnútorného momentu hybnosti) sa zaviedlo spinové kvantové číslo s, ktoré charakterizuje rotáciu elektrónu.
• Môže mať len jednu z dvoch hodnôt:
+ 1/2 alebo - 1/2
• V každom orbitáli môžu byť maximálne dva elektróny líšiace sa spinovým kvantovým číslom, ktoré vytvárajú elektrónový pár
• Kvantové čísla vyjadrujú tú skutočnosť, že zmena energie v mikrosvete neprebieha spojito ale vo forme energetických kvánt
Príklady na výpočet kvantových číselKvantové čísla
Hlavné Vedľajšie Druh orbitálov Magnetické spinové
n = 1 l = 0 s m = 0 s = + 1/2
n = 2
0
l =
1
s
p
m = 0
-1
m = 0
+1
s = + 1/2
pre každé m
n = 3
0
l = 1
2
s
p
d
m = 0
-1
m = 0
+1
-2
-1
m = 0
+1
+2
s = + 1/2
pre každé m
• Pomocou kvantových čísel popíšte stav elektrónov v orbitáli 2s
• Vypočítajte, koľko elektrónov sa nachádza na vrstve N
• Kvantové čísla
RNDr. Ľudmila Urbancová
• Literatúra: www.infovek.sk