5: Електрони в атомах
- Page ID
- 19390
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
- 5.4: Фотоелектричний ефект
- Фотоелектричний ефект - це явище, яке виникає, коли світло, що сяє на металеву поверхню, викликає викид електронів з цього металу. Було помічено, що тільки певні частоти світла здатні викликати викид електронів. Якщо частота падаючого світла занадто низька (червоне світло, наприклад), то ніякі електрони не викидалися навіть в тому випадку, якщо інтенсивність світла була дуже високою або він довго сяяв на поверхню.
- 5.9: Квантова механіка
- Квантова механіка - це вивчення руху об'єктів, які мають атомні або субатомні розміри і таким чином демонструють подвійність хвильово-частинок. У класичній механіці розмір і маса задіяних об'єктів ефективно затемнює будь-які квантові ефекти, так що такі об'єкти, здається, отримують або втрачають енергії в будь-яких кількостях. Частинки, рух яких описується квантовою механікою, отримують або втрачають енергію в невеликих шматочках, званих квантами.
- 5.10: Принцип невизначеності Гейзенберга
- Принцип невизначеності Гейзенберга пояснює, чому ми не можемо одночасно визначити як точну швидкість, так і положення частинки. Цей принцип може бути застосований тільки на атомному рівні.
- 5.11: Квантова механічна атомна модель
- Квантова механічна модель атома походить від розв'язку рівняння Шредінгера. Квантування енергій електронів є вимогою для вирішення рівняння. Розв'язки хвильового рівняння Шредінгера, званого хвильовими функціями, дають лише ймовірність знаходження електрона в заданій точці навколо ядра. Електрони не рухаються навколо ядра по простих кругових орбітах.
- 5.13: Орбіталі
- Ми можемо застосувати наші знання квантових чисел для опису розташування електронів для даного атома. Ми робимо це з тим, що називається електронними конфігураціями. Вони фактично є картою електронів для даного атома. Ми розглянемо чотири квантові числа для даного електрона, а потім присвоїмо цей електрон певній орбіталі в наступному модулі.
- 5.14: Квантові числа
- Ми використовуємо ряд конкретних чисел, званих квантовими числами, для опису розташування електрона в асоційованому атомі. Квантові числа визначають властивості атомних орбіталей та електронів на цих орбіталах. Електрон в атомі або іоні має чотири квантові числа для опису його стану. Подумайте про них як про важливі змінні в рівнянні, яке описує тривимірне положення електронів у заданому атомі.
- 5.15: Принцип Ауфбау
- для створення електронної конфігурації наземного стану для будь-якого елемента необхідно знати спосіб організації атомних підрівнів в порядку збільшення енергії. Принцип Ауфбау стверджує, що електрон займає орбіталі в порядку від найнижчої енергії до найвищої. Принцип Aufbau (німецький: «нарощування, будівництво») іноді називають принципом «нарощування».
- 5.16: Принцип виключення Паулі
- Принцип виключення Паулі, який стверджує, що жоден два електрони в атомі не може мати однаковий набір з чотирьох квантових чисел. Енергія електрона задається принциповим, кутовим і магнітним квантовими числами. Якщо ці три числа однакові для двох електронів, спінові числа повинні бути різними, щоб два електрони були диференційовані один від одного.
- 5.17: Правила Гунда та діаграми орбітального заповнення
- Правило Гунда стверджує, що орбіталі однакової енергії займають один електрон, перш ніж будь-яка орбіталь буде зайнята другим електроном, і що кожен з окремих електронів повинен мати однаковий спін. Діаграма орбітального заповнення - це більш наочний спосіб представлення розташування всіх електронів в конкретному атомі. На діаграмі орбітального заповнення окремі орбіталі відображаються у вигляді кіл (або квадратів), а орбіталі в межах підрівня малюються поруч один з одним горизонтально.
- 5.18: Конфігурації електронів
- Позначення електронної конфігурації виключає коробки і стрілки діаграм орбітального заповнення. Кожне позначення зайнятого підрівня пишеться за ним верхній індекс, який є кількістю електронів у цьому підрівні.
- 5.19: Валентні електрони
- Валентні електрони - це електрони в найвищому зайнятому головному енергетичному рівні атома. У елементах другого періоду два електрони в підрівні 1s називаються електронами внутрішньої оболонки і не беруть безпосередньої участі в реактивності елемента або в утворенні сполук.
- 5.20: Конфігурація благородного газу
- Конфігурація благородного газу атома складається з елементарного символу останнього благородного газу до цього атома, а потім конфігурація решти електронів.