6: Електронна структура та періодичні властивості
- Page ID
- 22490
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Вивчення хімії повинно в якийсь момент поширюватися на молекулярний рівень, бо фізико-хімічні властивості речовини в кінцевому підсумку пояснюються з точки зору структури і зв'язку молекул. Цей модуль знайомить з деякими основними фактами та принципами, які необхідні для обговорення органічних молекул.
- 6.1: Електромагнітна енергія
- Світло та інші форми електромагнітного випромінювання рухаються через вакуум з постійною швидкістю, c Це випромінювання показує хвилеподібну поведінку, яка може характеризуватися частотою, ν, і довжиною хвилі λ, такою, що c = λν. Світло є прикладом подорожі хвилі. Інші важливі хвильові явища включають стоячі хвилі, періодичні коливання та вібрації. Стоячі хвилі демонструють квантування, оскільки їх довжини хвиль обмежені дискретними цілими кратними деякими характерними довжинами.
- 6.2: Модель Бора
- Бор включив ідеї квантування Планка та Ейнштейна в модель атома водню, яка вирішила парадокс стійкості атомів та дискретних спектрів. Модель Бора атома водню пояснює зв'язок між квантуванням фотонів і квантованим випромінюванням атомів. Бор описав атом водню в терміні електрона, що рухається по круговій орбіті навколо ядра. Він постулював, що електрон обмежений певними орбітами, що характеризуються дискретними енергіями.
- 6.3: Розвиток квантової теорії
- Макроскопічні об'єкти виступають як частинки. Мікроскопічні об'єкти (такі як електрони) мають властивості як частинки, так і хвилі. але їх точні траєкторії неможливо визначити. Квантова механічна модель атомів імовірнісно описує тривимірне положення електрона відповідно до математичної функції, яка називається хвильовою функцією, часто позначається як ψ. Квадратна величина хвильової функції описує розподіл ймовірності знаходження електрона в певній області в
- 6.4: Електронна структура атомів (електронні конфігурації)
- Відносна енергія підоболонок визначає порядок заповнення атомних орбіталей. Електронні конфігурації та орбітальні діаграми можна визначити, застосовуючи принцип виключення Паулі (жоден два електрони не може мати однаковий набір з чотирьох квантових чисел) та правила Гунда (коли це можливо, електрони зберігають непарні спини в вироджених орбіталах). Електрони в найвіддаленіших орбіталів, звані валентними електронами, відповідають за більшу частину хімічної поведінки елементів.
- 6.5: Періодичні зміни властивостей елемента
- Електронні конфігурації дозволяють зрозуміти багато періодичних тенденцій. Ковалентний радіус збільшується, коли ми рухаємося вниз по групі, тому що рівень n (розмір орбіти) збільшується. Ковалентний радіус здебільшого зменшується, коли ми рухаємося зліва направо через період, оскільки ефективний ядерний заряд, який відчувають електрони, збільшується, а електрони тягнуться щільніше до ядра. Аніонні радіуси більше, ніж материнський атом, тоді як катіонні радіуси менше.
- 6.E: Електронна структура та періодичні властивості (вправи)
- Це домашні вправи для супроводу TextMap, створеного для «Хімії» OpenStax. Додаткові загальні банки питань хімії можна знайти для інших Textmaps і можуть бути доступні тут. На додаток до цих загальнодоступних питань, доступ до приватного банку проблем для використання в іспитах та домашніх завданнях доступний викладачам лише в індивідуальному порядку; будь ласка, зв'яжіться з Delmar Larsen для облікового запису з дозволом на доступ.