chemie - elektronový obal

Klidová hmotnost elektronu

asi 1840x menší než hmotnost protonu.

orbital

část prostoru v okolí jádra, ve kterém se elektron vyskytuje s 95% pravděpodobností.

V každém orbitalu mohou být maximálně

2 elektrony (různá velikost, tvar a energie, jsou různě vzdáleny od jádra jejich vlastnosti popisují kvantová čísla)

hlavní kvantové číslo

Slouží k popisu energetické hladiny a velikosti orbitalu.

• S rostoucí vzdáleností od jádra se energie a velikost zvyšuje → vyšší hl. kvantové číslo.

• Nabývá hodnot celých kladných čísel 1-7 (K-Q)

vedlejší kvantové číslo

• Určuje tvar orbitalu, ovlivňuje i jeho energii.

• Nabývá hodnot 0 až n-1 (s, p, d, f, g, h)

s orbital

s – orbital (l=0) • Tvar koule.

• Poloměr se s rostoucí hodnotou n zvyšuje.

• Každá hladina elektronového obalu obsahuje právě jeden s-orbital.

p orbital

p-orbital (l=1)

• Tvar prostorové osmičky.

• V každé hladině jsou tři degenerované p-orbitaly (px , py , pz ).

d-orbital (l=2)

d-orbital (l=2)

• Tvar dvou prostorových osmiček nebo osmičky s obručí.

• V každé hladině je 5 degenerovaných d-orbitalů

f-orbital (l=3)

f-orbital (l=3)

• Velmi složité tvary.

• V každé hladině 7 degenerovaných f-orbitalů.

magnetické číslo

• Určuje orientaci orbitalu v prostoru vzhledem k trojrozměrnému systému souřadnic.

• Nabývá hodnot -l až l (± hodnota vedlejšího kvantového čísla včetně 0

• Dle hodnoty m lze určit počet orbitalů daného typu v jedné energetické hladině (m = 2l + 1)

degenerované orbitaly

• Mají stejnou energii (stejné hlavní a vedlejší kvantové číslo), liší se pouze orientací v prostoru.

• Jejich počet určuje magnetické kvantové číslo.

spinové číslo

Popisuje projekci spinu konkrétního elektronu do libovolné osy, tedy udává směr rotace.

• Nabývá pouze hodnot -½ (rotace doleva) a ½ (rotace doprava).

• Elektrony s opačným spinem se přitahují → vytváření elektronový vazebný pár.

• Pokud je tedy orbital plně zaplněn, obsahuje 2 elektrony s opačným spinovým kvantovým číslem

Pauliho princip

• V jednom orbitalu mohou existovat nanejvýš dva elektrony, každý s jiným směrem rotace (spinem).

• tzn. neexistují dva elektrony se všemi kvantovými čísly stejnými

Hundovo pravidlo

V degenerovaných orbitalech (p, d, f) obsazují elektrony jednotlivé orbitaly nejprve po jednom, teprve až jsou zaplněny všechny, obsazují orbitaly s opačným spinem

Výstavbový princip (pravidlo n+l)

Elektrony zaplňují nejprve orbitaly s nižší energií, (součet hlavního a vedlejšího kvantového čísla je nejnižší).

• Je-li součet obou čísel shodný, zaplní elektrony nejprve orbital s nižší hodnotou hlavního kvantového čísla.

VÝJIMKY S ORBITALŮ!

Chrom, měď, zlato, skandium, vápník, titan,

v periodické tabulce prvků je

118 známých prvků, z nichž 94 se přirozeně vyskytuje na Zemi, zbylé byly připraveny pouze uměle a nemají žádný stabilní izotop.

v psp jsou prvky v

• vodorovné řady prvků = periody, svislé sloupce = skupiny

číslo periody udává

číslo periody udává počet energetických hladin → hlavní kvantové číslo

1. perioda

1. perioda (n=1) 2 prvky (H, He), pouze jeden s-orbital

2. perioda (n=2)

8 prvků; 1s je zcela zaplněna, jsou doplněny vrstvy 2s a 2p

3. perioda (n=3)

8 prvků; zaplněné orbitaly 1s - 2p, doplňování 3s a 3p

4. perioda (n=4)

18 prvků, zaplněné orbitaly 1s - 3p, doplňování 4s, 3d, 4p

5. perioda (n=5)

18 prvků; zaplněné orbitaly 1s - 4p

6. perioda (n=6) a 7. perioda (n=7)

vnitřně přechodné prvky; 6. – lanthaniody, 7. – aktinoidy

skupiny (jak se rozdělují)

Rozdělují prvky podle podobných vlastností typu orbitalu ve kterém se nacházejí. → počtu valenčních elektronů a typu orbitalu ve kterém se nachází

s a p prvky jsou

nepřechodné prvky (valenční el. pouze v orbitalech s,p) počet valenčních elektronů odpovídá číslu skupiny

d prvky jsou

přechodné prvky (valenční el.v n a d orbitalech)

f prvky

vnitřně přchodné prvky (valenční el. v s, f ,d orbitalech

• Alkalické kovy = I. A skupina

(Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) - Libuše našla kámen, rybník, cestu ve Francii

• Kovy alkalických zemin = II. A

(Ca, Sr, Ba, Ra) Sir Caesar bacil raka

Chalkogeny = VI. A skupina

(O, S, Se, Te, Po) PoTeSTe Se Omg

• Halogeny = VII. A skupina

(F, Cl, Br, I, At) FICl BrAta

• Vzácné plyny = VIII. A skupina

(He, Ne, Ar, Kr, Xe,

fyzikální vlastnosti - ionizace (jak se nazývá opačný proces?)

• Proces, při kterém se z elektricky neutrálního atomu (molekuly) stává ion.

• Vznik záporných

• Vznik kladných aniontů– dodáním záporného elektrického náboje. kationtů– odtržením elektronu (např. dopadem fotonu).

• Opačný proces – rekombinace

Ionizační energie (I)

Minimální energie potřebná k odtržení elektronu • Schopnost tvořit kationty. z obalu atomu plynu.

• Vyjadřuje míru stability atomu (čím více síly je potřeba, tím je stabilnější).

• Má vždy kladnou hodnotu (energii je nutno dodat).

• n-tá ionizační energie je potřebná k odtržení n-tého elektronu

elektronová afinita (A)

Energie uvolněná při vzniku aniontu z atomu v plynném stavu = schopnost tvořit anionty.

• Uvolňuje se, když elektroneutrální atom v plynném stavu elektron. • Mívá zápornou hodnotu.

• Prvky s vysokou afinitou (např. halogeny) snadno tvoří anionty

elektronegativita

Schopnost atomu přitahovat vazebné elektrony.

• Dle její hodnoty lze rozlišovat charakter (druh) chemických vazeb a předpovídat vlastnosti látek.

• Elektronegativnější atom má symbol δ-, druhý vazebný atom má δ+.

• Nejelektronegativnější jsou halogeny (nejvíc ze všech fluor), nejméně alkalické kovy.

• Atomy s nízkou elektronegativitou jsou elektropozitivní.

o alfa částicích platí že

• jsou součástí alfa záření

• jsou tvořena jádry atomu helia

• částice poškozují lidský organismus

jaderná fúze je děj který

• probíhá samovolně

• jen ve hvězdách

záření B - B+ y jak jsou na tom s polem?

b + a b- ovlivňují magnetické pole země, záření y nikoliv

radioaktivní přeměna

• samovolný proces

• radioaktivní záření vzniká v jádře atomu

• může být vyvoláno radioaktivním zářením