Мамандығы үшін Алматы, 2020 ж. №1 Дәріс

жүктеу/скачать 1,02 Mb.

бет	3/68
Дата	08.02.2022
өлшемі	1,02 Mb.
	#123466

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 68

Байланысты:
дәріс



ядро протон (р⁺) нейтрон (n⁰)	N_p= Z = ХЭ № N_p= N_ē N_p+ N_n= А	электрондық бұлт электрон (ē)

	Кванттық сандар

бас (n)

орбиталь (l)

магнит (m_l)

спинді (m_s)






ē-ның энергиясы, ē–ның
орбитальдың өлшемі
ē-ның орбитальдың пішіні
ē-ның орбитальдың кеністіктегі орны
ē-ның өз осінен айналу бағыты

Атомның электрондық конфигурациясы

Атомның қалыпты және қозған күйі

Хунд ережесі. Паули принципі. Клечковский ережелері.
Атомның тұрақтылықка ұмтылуы.
Элементтердің электрондық ұяшықтары (s-, p-, d-, f-)

Периодтық заңы және ХЭПЖ

период
қатар
топ

кіші (I–Ш), үлкен (IV–VII)
жұп (2,4,6,8,10), тақ (1,3,5,7,9)
негізгі (A– s, p), қосымша (B– d, f)

Химиялық элементтер қасиеттерінің периодты түрде өзгеруі

Период және негізгі топша бойынша

Ядро заряды
Энергетикалық деңгей саны

Сыртқы деңгейдегі электрондар саны

Иондану энергиясы
Электронға тартқыштық

Электртерістілігі
Металдығы
Бейметалдығы
Атомның радиусы

Жоспар

Атом құрылысының құрамы және модельдері
Кванттық сандар
Электрондық бұлттардың толтырылу ережелері
Атомның қалыпты және қозған күйдегі жағдайы

5. Периодтық жүйе және элементтердің қасиеттері

2.1 Атом құрылысының құрамы және модельдері

Атомның құрамы
Заманауи ұғым бойынша химиялық элементтердің атомдары келесі қарапайым бөліктерден тұрады:

протондар (р⁺): q = +1,6·10‾ ¹⁹Кл, m° = 1,6726·10‾ ²⁷кг

немесе 1,007 м.а.б.;

нейтрондар (n°): q = 0, m° = 1,6749 · 10‾ ²⁷кг немесе 1,008 м.а.б.;

электрондар (ē): q = – 1,6 · 10‾ ¹⁹Кл, m° = 9,1·10‾ ³¹ кг

немесе 5,5·10‾ ⁴ м.а.б.

Электрон зарядының абсолют мәндері аз болады, сол себепті оны элементар заряд деп атайды және бірлік ретінде қабылдайды. Протондар мен нейтрондар атом ядросының құрамына кіреді және оған оң заряд береді, ал ядролық бөлшектердің (нуклондар деп аталады) қосындысы атомның массалық санын анықтайды.

Сонымен, ядро зарядын анықтайтын протондар саны химиялық элементтің реттік нөміріне тең:
N_p= Z = ХЭ №
Жалпы алғанда, N_p= N_ēболғандықтан, атом электрбейтарап. Протондар мен нейтрондардың қосындысы атомның массалық санын анықтайды:
A_r= N_p+ N_n
Химиялық элементтің салыстырмалы атомдық массасының дөңгелектенген сандық мәніне тең.
Мысалы: атомының құрамына (жоғарғы индекс массалық санды көрсетеді, ал төменгі индекс элементтің реттік нөмірін көрсетеді) 11 протон (N_p), 11 электрон (N_ē) және 12 нейтрон (N_n) кіреді: N_n = A_r– N_n = 23 –11 = 12.
Табиғатта барлық элементтер изотоптар түрінде болады.
Изотоптар – бір-бірінен тек ядролық массасы бойынша ерекшеленетін бір элемент атомының әртүрлілігі (мұндай элементтер ядроларында протондар саны бірдей, бірақ нейтрон саны әртүрлі болады).
Химиялық элементтердің периодтық жүйесінде изотоптық құрамын ескере отырып, химиялық элементтің салыстырмалы атомдық массасының (A_r) орташа мәні келтірілген, сондықтан A_r бүтін сан емес, бөлшек сан.
Мысалы: хлордың екі изотопы бар, олардың атомдық үлестері үшін  = 0,754; үшін  = 0,246. Онда хлордың салыстырмалы атомдық массасы мынаған тең болады: A_r(орт.) = 0,754  35 + 0,246  37= 35,453

Атом құрылысының модельдері
ХIХ ғасырдың екінші жартысындағы ғылыми жаңалықтар қатары (катодтағы сәулелену, радиоактивтілік және фотоэффект құбылыстарының ашылуы, электрон және ядро зарядтарының анықталуы, , ,  – сәулелерінің табиғатын анықтау, периодтық заңның ашылуы) атом құрылысының күрделілігі туралы ұғымға үлкен үлес қосты.
Қазіргі кездегі атом құрылысы моделінен бұрын бірнеше моделі болған. Дж. Томсонның (1904 ж.) ұғымы бойынша атом бейтараптанған электрондары бар, диаметрі 0,1 нм тең, оң зарядталған бірдей тығыздықты сфера.
Осы модельдің негізінде Э. Резерфорд (1911 ж.) атомның планетарлық (ядролық) моделін ұсынды. Атом бүкіл массасы мен өлшемі шоғырланған оң зарядталған өте кішкене ядро мен ядроны айнала қозғалатын теріс зарядталған электрондардан тұрады (ядроның диаметрі  10‾ ¹⁵м, ал атомның диаметрі  10‾ ¹⁰м).
Э. Резерфордтың моделі атом құрылысын танып-білуде жасалған үлкен қадам болды, бірақ, атомдардың тұрақтылығын, сонымен қатар бу мен газ спектрлерінің сызықтық сипаттамасын түсіндіре алмады. Электромагниттік теория бойынша электрон ядроны спираль бойымен айнала қозғалып және энергияны үздіксіз бөле жүріп ядроға құлап кетуі керек еді.
Н. Бор 1913 жылы сутек атомының спектрін зерттей отырып, атомның ядролық моделін жарықтың кванттық теориясымен біріктіретін теорияны ашты және екі постулат ұсынды:
1) атомдағы электрондар қозғалысы белгілі бір орбита бойымен (стационарлы) жүзеге асырылады.
2) стационарлы орбита бойымен қозғалғанда электрон энергия бөлмейді және сіңірмейді.
Бордың айтуы бойынша, энергияның бөлінуі мен сіңірілуі тек электронның бір күйден басқа күйге ауысуы барысында жүзеге асырылады:

Е = Е₂ – Е₁ = h

мұндағы h = 6,6310‾³⁴ Джс – Планк тұрақтысы,  – ауысу барысындағы атомның сіңіретін немесе жұтатын жарық жиілігі.
Атом қалыпты жағдайда (минималды энергиямен) шексіз уақыт аралығында бола алады, ал қозған жағдайда (электронның неғұрлым жоғары орбита-сына ауысуы барысында) секундтың аз ғана бөлігінде (10‾⁸– 10‾¹⁰ с) болады. Атом қыздыру, электрлік зарядталу, жарық жұтылу барысында қозады. Ол электрондардың энергетикалық деңгейлерінің айырмасына сай белгілі бір квант энергиясын ғана жұтады. Электронның бастапқы қалпына қайта келуі тура сондай квант энегиясының бөлінуімен жүзеге асады.
Бор теориясы атомдардың тұрақтылығын, атом спектрлерінің сызықтық сипатының физикалық табиғаты мен элементтердің периодтық қасиетін түсіндірді. Бірақ көп электронды атомдардың қасиеті мен атомның қарапайым бөлшектерінің толқындық қасиетін түсіндіре алмады.

жүктеу/скачать 1,02 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: