Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Основы строения вещества
Содержание
- 1. Основы строения вещества
- 2. Строение атомаАтом – мельчайшая неделимая частица веществаV
- 3. Строение атомаАтом – сложная электромагнитная система, включающая
- 4. Квантово-механическая модель атомаЛ. де Бройль1924 г. …волновые
- 5. Квантово-механическая модель атомаВеличина, пропорциональная вероятности нахождения
- 6. E = −2π2me4 / n2h2 = −1312,1 / n2 (кДж/моль)Решение уравнения Шрёдингера для атома водорода
- 7. Квантовые числа
- 8. Форма орбиталейyxzl=0 (s)s++yxzpxl=1 (p)yxzpyl=1 (p)yxzpzl=1 (p)
- 9. Форма орбиталейl=2 (d)+yxzdx2-y2yxzpyyxz+--+yxdxy+--zdxz++--yxzdyz++--+-+
- 10. Форма орбиталейl=3 (f)Пример ОДНОЙ из семи орбиталей
- 11. Основные принципы заполнения орбиталей электронамиZэфф – на
- 12. Распределение орбиталей водородоподобного атома по энергиям
- 13. Основные принципы заполнения орбиталей электронамиПринцип наименьшей энергииВ
- 14. Основные принципы заполнения орбиталей электронамиПринцип ПаулиВ атоме
- 15. Примеры построения электронных конфигураций атомов
- 16. Распределение электронов по орбиталям
- 17. Основные характеристики атомовРазмер атомаЭнергетические характеристики, включая потенциал
- 18. Атомные радиусыdr+=b-a/2Ван-дер-Ваальсов радиус (rв)bКовалентный радиус (rк)rв=d/2b – длина связиМеталлический радиус (rв)rм=d/2----+abИонные радиусыr-=a/2
- 19. Магнитный моментμэфф – Эффективный магнитный моментZ>30 –
- 20. Потенциал ионизацииСродство к электронуМинимальная энергия, которую необходимо
- 21. Слайд 21
- 22. Известные к середине 19в. элементыИТОГО: 54 элемента
- 23. Приведение элементов в порядок«Закон октав» Ньюлендса (1864
- 24. Но въ ней, мнЂ кажется, уже ясно
- 25. Периодический закон Д.И. Менделеева«Свойства простых тел, а
- 26. Но въ ней, мнЂ кажется, уже ясно
- 27. Периодический закон Д.И. Менделеева«Свойства простых веществ,
- 28. Слайд 28
- 29. Периодическая система элементов
- 30. Периодическая система элементов
- 31. Спасибо за внимание
- 32. Скачать презентанцию
Строение атомаАтом – мельчайшая неделимая частица веществаV век до нашей эрыДемокритЭ. РезерфордВ 1911 г. – планетарная модельН. БорВ 1913 г. – постулаты Бора … Размещение электронов на стационарных орбитах было очень
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1Основы строения вещества
Кафедра физической химии СПбГЭТУ
Осенний семестр 2017-2018 уч.год.
Периодический закон
в свете учения о строении атома
Слайд 2Строение атома
Атом – мельчайшая неделимая частица вещества
V век до нашей
эры
Демокрит
Э. Резерфорд
В 1911 г. – планетарная модель
Н. Бор
В 1913 г.
– постулаты Бора … Размещение электронов на стационарных орбитах было очень важным шагом в понимании строения атома…
электрон двигается по
стационарным орбитам вокруг ядра
при нормальных условиях не
поглощал и не испускал энергию.
…при движении электрона по орбите он должен был терять потенциальную энергию и в конце концов "упасть" на ядро и атом должен был прекратить свое существование…
противоречие с классической механикой:
1920 -е годы –
Л. де Бройль, В. Гейзенберг, Э. Шреденгер, П. Дирак
Слайд 3Строение атома
Атом – сложная электромагнитная система, включающая элементарные частицы -
нуклоны (протоны, нейтроны) и электроны
Электроны – определяют химические свойства
Ядро (протоны
и нейтроны) – определяют массу атома, заряд ядра и радиоактивные свойства
Изотопы – разновидности атомов одного и того же химического элемента , различающиеся массовыми числами, но имеющие одинаковый заряд ядра
Устойчивость атомного ядра:
«число нейтронов/число протонов»
Легкие элементы: ~ 1
Тяжелые элементы: ~ 1.6
Слайд 4Квантово-механическая модель атома
Л. де Бройль
1924 г.
…волновые и корпускулярные свойства
квантовой частицы фундаментальным образом взаимосвязаны…
В. Гейзенберг
1927 г.
Принцип неопределенности
Слайд 5Квантово-механическая
модель атома
Величина, пропорциональная вероятности нахождения электрона в некотором объеме,
окружающем точку с координатами x, y, z. Электронная плотность
Уравнение
ШредингераСостояние электрона в атоме полностью определяется четырьмя квантовыми числами, три из которых (n, l, ml) характеризуют электронную орбиталь, а четвертое (ms) – собственный момент электрона
Область пространства, в которой вероятность нахождения электрона составляет не менее 95%, называется
атомной орбиталью, она характеризуется определенной формой и расстоянием от ядра
ψ(x,y,z) = R(r) Θ(θ) Φ(φ)
Слайд 11Основные принципы заполнения орбиталей электронами
Zэфф – на электрон внешнего уровня
действует заряд меньшего истинного заряда ядра
В многоэлектронном атоме подуровни
имеют различную энергию. Для одноэлектронного приближения их распределение по энергиям показано далее…Зависимость энергии орбитали от заряда ядра носит сложный немонотонный характер
Слайд 13Основные принципы заполнения орбиталей электронами
Принцип наименьшей энергии
В многоэлектронном атоме стабильной
является такая конфигурация, для которой достигается минимум полной энергии. В
первую очередь заполняются орбитали с наименьшей энергией, т.е. выполняется последовательность:1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<6d<5f
Энергия орбиталей увеличивается в порядке возрастания суммы квантовых чисел n+l, а при одинаковой сумме этих чисел – в порядке возрастания главного квантового числа
(Правило Клечковского)
Слайд 14Основные принципы заполнения орбиталей электронами
Принцип Паули
В атоме не существует двух
электронов, состояние которых описывается одинаковым набором квантовых чисел (n, l,
ml, ms).Следовательно на одной орбитали (она характеризуется тремя квантовыми числами (n, l, ml) может находится не более двух электронов с разными значениями спинового квантового числа (↑и ↓).
Правило Хунда
В пределах одного подуровня (т.е. на орбиталях с одним и тем же значением l) Электроны распределяются так, чтобы суммарный спин (Σms) был максимален.
Слайд 17Основные характеристики атомов
Размер атома
Энергетические характеристики, включая потенциал ионизации и сродство
к электрону
Спектральные характеристики
(спектры испускания и поглощения)
Магнитные свойства
Слайд 18Атомные радиусы
d
r+=b-a/2
Ван-дер-Ваальсов радиус (rв)
b
Ковалентный радиус (rк)
rв=d/2
b – длина связи
Металлический радиус
(rв)
rм=d/2
-
-
-
-
+
a
b
Ионные радиусы
r-=a/2
Слайд 19Магнитный момент
μэфф – Эффективный магнитный момент
Z
магнитный момент электрона
Z>>30 – основной вклад: спин-орбитальное
взаимодействие
– суммарный спин
атомаТ.к. в суммарный спин атома вклад вносят только неспаренные электроны (n), то
μэфф =0 (атом или ион, все электроны которого спарены)
ДИАМАГНЕТИК
μэфф ≠0 (атом или ион, имеющий неспаренные электроны)
ПАРАМАГНЕТИК
Слайд 20Потенциал ионизации
Сродство к электрону
Минимальная энергия, которую необходимо затратить для удаления
электрона из атома, находящегося в основном состоянии
X → X++ e-
I1
I2< I3… - ПЕРВЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ИОНИЗАЦИИ (I1)
Способность атома присоединять электрон с образованием отрицательно заряженного иона количественно характеризуется изменением энтальпии (энергии) процесса
X + e- →X-
- СРОДСТВО К ЭЛЕКТРОНУ(Ae)
Электроотрицательность
Способность атома химического элемента смещать в свою сторону электронное облако при образовании химической связи.
χ = 1/2 (Ii + Ae)
Слайд 23Приведение элементов в порядок
«Закон октав» Ньюлендса (1864 г.)
«Винтовой график» Бегуйе
де Шанкуртуа
(1864 г.)
График Мейера (кривая атомных объемов элементов)
(1870
г.)
Слайд 24Но въ ней, мнЂ кажется, уже ясно выражается примђнимость выставляемаго
мною начала ко всей совокупности элементов, пай которыхъ извђетень съ
достовђрностiю. На этотъ разъ я и желалъ преимущественно найдти общую систему элементовъ. Вотъ этотъ опытъ:Приведение элементов в порядок
1869 г. – статья в «Журнале русского химического общества»
Д.И. Менделеев впервые подробно изложил основы Периодической системы элементов
Слайд 25Периодический закон Д.И. Менделеева
«Свойства простых тел, а так же формы
и свойства соединений элементов находятся в прямой зависимости от атомных
весов элементов»
Слайд 26Но въ ней, мнЂ кажется, уже ясно выражается примђнимость выставляемаго
мною начала ко всей совокупности элементов, пай которыхъ извђетень съ
достовђрностiю. На этотъ разъ я и желалъ преимущественно найдти общую систему элементовъ. Вотъ этотъ опытъ:1869 г. – статья в журнале Русского Химического общества»
Периодический закон
Д.И. Менделеева
«Свойства простых тел, а так же формы и свойства соединений элементов находятся в прямой зависимости от атомных весов элементов»
Слайд 27Периодический закон
Д.И. Менделеева
«Свойства простых веществ, а так же формы
и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости
от заряда
ядра атомов элементов»«Свойства простых тел, а так же формы и свойства соединений элементов находятся в прямой зависимости от атомных весов элементов»
1869 г. – статья в «Журнале русского химического общества»
