Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

1 Kuantum Teorisi ve Atomların Elektronik Yapısı Kaynak: Fen ve Mühendislik Bilimleri için KİMYA Raymond CHANG.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "1 Kuantum Teorisi ve Atomların Elektronik Yapısı Kaynak: Fen ve Mühendislik Bilimleri için KİMYA Raymond CHANG."— Sunum transkripti:

1 1 Kuantum Teorisi ve Atomların Elektronik Yapısı Kaynak: Fen ve Mühendislik Bilimleri için KİMYA Raymond CHANG

2 2 Dalganın Özellikleri Dalgaboyu ( ) bir dalganın ardışık iki eş noktası arasındaki mesafedir. Genlik dalganın tepe noktasının dalganın orta noktasına olan dikey mesafesidir. Frekans ( ) sabit bir noktadan 1 sn de geçen dalga sayısıdır. (Hz = 1 çevrim/s). Dalganın Hızı (u) = x

3 3 Maxwell (1873), görünür ışığın elektromagnetik dalgalardan oluştuğunu ileri sürmüştür. Elektromagnetik radyasyon enerjinin elektromagnetik dalgalar halinde taşınımıdır. Işığın (vakumdaki) hızı (c) = 3.00 x 10 8 m/s Tüm elektromagnetik radyasyon için x  c 1nm=1x10 -9 m

4 4

5 5 x = c = c/ = 3.00 x 10 8 m/s / 6.0 x 10 4 Hz = 5.0 x 10 3 m Bir fotonun frekansı 6.0 x 10 4 Hz dir. Dalgaboyunu (λ) kaç nm dir. Bu frekans görünür bölgede midir ? = 5.0 x nm

6 6 Gizem #1, “Isıtılan Katılar Problemi” Planck tarafından 1900 de çözüldü Enerji (ışın) kesikli birimler halinde (kuantum) yayılır veya absorplanır. E = h x Planck sabiti (h) h = 6.63 x J s Katılar ısıtıldığında geniş bir dalgaboyu aralığında elektromagnetik radyasyon yayar. Belirli bir sıcaklıktaki bir cisimden yayılan radyant enerji dalgaboyuna bağlıdır.

7 7 E = h x E = 6.63 x (J s) x 3.00 x 10 8 (m/s) / x (m) E = 1.29 x J E = h x c /  Bakır yüksek enerjili elektronlar ile bombardıman edildiğinde X ışınları yayılır. X ışınlarının dalgaboyu 0,154 nm ise enerjiyi joule cinsinden hesaplayınız.

8 8 Schrodinger Dalga Denklemi 1926 da Schrodinger elektronun hem dalga hem parçacık karakterini tanımlayan bir denklem geliştirdi. Dalga Fonksiyonu (  ) : 1.  ile elektronun enerjisi ve 2. e - nun uzayda nerede olabileceğinin olasılığını verilir. Schrodinger denklemi yalnızca hidrojen atomu için tam olarak çözülebilir. Çok elektronlu sistemlerde ise en olası çözümü verir.

9 9 Schrodinger Dalga Denklemi  kuantum sayıları denen 4 sayının bir fonksiyonudur. kuantum sayıları (n, l, m l, m s ) Baş kuantum sayısı n n = 1, 2, 3, 4, …. n=1 n=2 n=3 e - un çekirdeğe olan uzaklığını ifade eder.

10 10 e - yoğunluğunun % 90 ı 1s orbital

11 11 kuantum sayıları: (n, l, m l, m s ) açısal momentum kuantum sayısı l Verilen bir n değeri için, l = 0, 1, 2, 3, … n-1 n = 1, l = 0 n = 2, l = 0 veya 1 n = 3, l = 0, 1, veya 2 e - nun kapladığı “hacmin” şeklini gösterir l = 0 s orbital l = 1 p orbital l = 2 d orbital l = 3 f orbital Schrodinger Dalga Denklemi

12 12 l = 0 (s orbitalleri) l = 1 (p orbitalleri)

13 13 l = 2 (d orbitalleri)

14 14 kuantum sayıları: (n, l, m l, m s ) Manyetik kuantum sayısı m l l nin verilen bir değeri için m l = -l, …., 0, …. +l Orbitallerin uzaydaki yönelimi Eğer l = 1 (p orbital) ise, m l = -1, 0, veya1 Eğer l = 2 (d orbital), m l = -2, -1, 0, 1, veya 2 Schrodinger Dalga Denklemi

15 15 m l = -1, 0, veya 1 Uzaydaki 3 farklı yönelim

16 16 m l = -2, -1, 0, 1, veya 2Uzaydaki 5 farklı yönelim

17 17 (n, l, m l, m s ) spin kuantum sayısı m s m s = +½ veya -½ Schrodinger Dalga Denklemi m s = -½m s = +½

18 18

19 19 n=2 ise kaç tane p orbitali vardır ? 2p2p n=2 l = 1 Eğer l = 1, ise m l = -1, 0, veya +1 3 orbital 3d alt kabuğunda kaç orbital bulunur? 3d3d n=3 l = 2 Eğer l = 2, ise m l = -2, -1, 0, +1, veya +2 5 adet d orbitai ve toplam 10 e - bulunur.

20 20 Atomdaki elektronun bulunabileceği enerji seviyeleri onun kendisine özgü Dalga fonksiyonu (Ψ) ile tanımlanır Pauli dışarlama prensibi – bir atomdaki iki elektron aynı dört kuantum sayısını alamaz. Schrodinger Dalga Denklemi kuantum sayıları: (n, l, m l, m s ) Wolfgang Ernst Pauli

21 21 Schrodinger Dalga Denklemi Kuantum sayıları: (n, l, m l, m s ) Yörünge – elektronlar aynı n değerini alır. Alt yörünge – aynı n ve l değerini alan elektronlar bulunur. Orbital – elektronlar aynı n, l, ve m l değerlerini, alır. Bir orbital kaç elektron barındırır ? Eğer n, l, ve m l ise o zaman m s = ½ or - ½  = (n, l, m l, ½)veya  = (n, l, m l, -½) Bir orbital 2 elektron bulundurur.

22 22 HUND KURALI Elektronların bir alt kabuktaki en kararlı dağılımı, en fazla paralele spinin bulunduğu haldir. AUFBAU PRENSİBİ Elektronlar orbitalleri en düşük enerjili olandan başlayarak doldururlar.

23 23 Çok elektronlu bir atomda orbitallerin doldurulması 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s

24 24 Elektron konfigurasyonu elektronların değişik orbitallere nasıl dağıldığını gösterir. 1s 1 Baş kuantum sayısı, n açısal momentum kuantum sayısı l Alt kabuk yada orbitaldeki elekronların sayısı Orbital diagramı H 1s 1

25 25 Mg un elektron konfigürasyonu nedir ? Mg 12 elektron 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3.periyot 2A grubu = 12 electron Kısaca [Ne]3s 2 [Ne] 1s 2 2s 2 2p 6 Cl un en dış elektronunun muhtemel 4 kuantum sayısını yazınız. Cl 17 elektron1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p = 17 elektron En dış (son) elektron 3p orbitalinde bulunur. n = 3l = 1m l = -1, 0, +1m s = ½, -½

26 26 Periyodik cetvelde elementlerin, elektronlar tarafından doldurulan kabuklarına göre sınıflandırılması

27 27

28 28 DİYAMANYETİZM VE PARAMANYETİZM Atom, iyon veya molekül halinde bulunan maddelerin manyetik özellikleri elektronik biçimlenmeleri ile ilgilidir. Diyamanyetik maddelerin elektronlarının hepsi çiftleşmiş halde bulunur. Bundan dolayı manyetik alan tarafından hafifçe itilirler. Paramanyetik maddeler bir veya birden fazla çiftleşmemiş elektrona sahiptir ve manyetik alan içine çekilirler.

29 29 Paramanyetik çiftleşmemiş elektronlar 2p Diamanyetik Tüm elektronlar çift 2p

30


"1 Kuantum Teorisi ve Atomların Elektronik Yapısı Kaynak: Fen ve Mühendislik Bilimleri için KİMYA Raymond CHANG." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları