ПЗ и ПС Д.И. Менделеева в свете квантово-механической теории строения атома

атома. Современные представления о природе химической связи и строении молекул.

распределение вероятности его нахождения в атоме системой квантовых чисел.
3. Электронные

4. ПЗ Д.И. Менделеева.

5. Теории химической связи ( МВС и ММО).

будут получены его наименьшие частицы. - Так утверждал греческий философ

- До каких пор можно делить порцию вещества?

атомистическую теорию.
«Все вещества состоят из атомов, мельчайших неделимых частиц,

~1900 г

Фотоэффект - испускание электронов металлами и полупроводниками при их освещении. (Столетов А.Г. 1889г.)
Радиоактивность – самопроизвольный распад атомов, сопровождающийся испусканием различных частиц. (А. Беккерель, 1896 г.)

или планетарной.
Ядро (1,67 •10-27кг)
Электрон ( в 1867 раз легче

не по любым, а лишь по строго определённым («разрешённым»,«стационарным») орбитам,

о двойственной природе материальных частиц, в частности электрона.
В 1926

теорию движения микрочастиц –
квантовая (волновую) механику

создание современной квантово-механической модели строения атома.

Эта модель не наглядная !
( очень условное изображение)

λ=10-8 см

движении проявляет волновые свойства. Т.е. нельзя описать движение электрона в

2. Электрон в атоме может находиться в любой точке пространства вокруг ядра, однако вероятность его пребывания в разных местах атомного пространства различна.

"орбита" (из модели Бора) в волновой модели теперь полностью уступил

«Неужели действительно были такие идиоты, которые думали, что электрон вращается по орбите?»
Н. Бор

математический аппарат, описывающий движение волны в трехмерном пространстве - уравнение

Решение этого уравнения, т.е. математическое описание орбитали (указание трех пространственных координат), возможно лишь при определенных значениях набора трех целых чисел n, l, ml, которые называют квантовыми.

Комбинация чисел n, l, и ml не одна, поэтому и решений уравнения Шредингера тоже несколько. Т.о, квантовые числа n, l, и ml (точнее их приемлемые комбинации) определяют геометрические особенности электронной плотности (АО).

сложных движений электрона в атоме описывается четырьмя квантовыми числами.
Характеристика

1 до ∞.
Чем ↑ n , тем ↑ энергией

…можно говорить о существовании в атоме энергетических уровней (электронных слоев или оболочек), отвечающих определенным значениям главного квантового числа - n.

Характеризует..

от 0 до (n-1)

Например,
Т.о., энергетический подуровень – это совокупность электронных состояний, характеризующихся определенным

от – l до + l.
Например, при l =0

Любому значению l соответствует (2l+1) возможных расположений электронного облака данного типа в пространстве.

Характеризует..

орбиталей с данным значением l.
s-cостоянию соответствует одна орбиталь,
p-состоянию

Все орбитали, принадлежащие одному подуровню данного энергетического уровня, имеют одинаковую энергию в отсутствии магнитного поля (вырожденные).

называется
атомной орбиталью.

с вращением его вокруг своей оси - по часовой стрелке

На самом деле …

в атоме не может быть двух электронов, у которых все

На одной орбитали могут находиться не более двух электронов, отличающихся друг от друга спинами. Максимальная емкость энергетического подуровня – 2(2+l ) электронов, а уровня – 2n2.

правилами Клечковского:
1. С ростом атомного номера элемента электронов размещаются последовательно

2. При одинаковых значениях этой суммы раньше заполняется орбиталь с меньшим значением n

следующем порядке:
…3s 3p

(3+0)

(3+1)

(3+2)

(4+0)

(4+1)

3

4

5

4

5

применяем второе правило К.

…3s 3p 4s 3d 4p…

Увеличение Е

1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s2

4f145d106p67s25f146d107p6…

правилом Хунда: в пределах энергетического подуровня электроны располагаются так, чтобы

и d10 , а у f-орбиталей f7 и f14. Всвязи

Сr : ….3d44s2 – неправильно
Сr : ….3d54s1 – правильно

ученым Д.М. Менделеевым.
“Свойства элементов и свойства образуемых ими простых и

Это определение немного ошибочно.

Современная формулировка ПЗ гласит: Свойства химических элементов, а также формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда атомных ядер в результате периодического повторения электронных конфигураций внешнего энергетического уровня.

периода).
Элементы –аналоги, т.е. расположенные в одной подгруппе ПС, имеют

Сродство к электрону
4. Электроотрицательность

А такое увеличение происходит в большей степени, чем в группах

)
– это …
Характер изменения в периодах одинаков:

↑, что вызвано сжатием электронной оболочки вследствие увеличения эфф. заряда

2. Неравномерность в изменении ПИ …..
…ПИ (В 2s22p1) < ПИ (Ве 2s2) и
ПИ (О 2s22p4) < ПИ (N 2s22p3)

3. Атомы щелочных Ме (ns1) имеют самые низкие ПИ

4. Атомы благородных газов (ns2np6) имеют max ПИ

это …
Характер изменения в периодах одинаков:

наблюдается у атомов, имеющих завершенные ns2 и ns2np6 подуровни.
2. Незначительно

3. Мах СЭ обладают атомы 7(А) группы – ns2np5

характеризует …
χ Li = ½ (500+60) = 280 кДж/моль
χ

По Полингу χ Li условно принята за 1,
тогда χ F = 1005 /280 = 3,6 . Т.о. получается безразмерная величина - относительная электроотрицательность (ОЭО).