Elektronový obal Flashcards
(12 cards)
Co je to elektronový obal?
oblast kolem jádra, ve které se vyskytují elektrony
Co je to elektron?
je to elementární částice (mikročástice), která bývá vždy doprovázena vlnou. Kromě běžných vlastností (rychlost, hmotnost,…) je elektron charakterizovaný ještě kvantovými vlastnostmi:
.
1) elektron má duální charakter
.
2) nemůžeme přesně určit rychlost a zároveň polohu elektronu - tomu se říká Heisenbergův princip neurčitosti
.
3) když je elektron uvnitř atomu, má kvantovou potenciální energii
Co jsou to kvantové vlastnosti?
Jsou to vlastnosti, které mají mikročástice. Makročástice jako jsme například my lidé, tyto vlastnosti nemají a proto je pro nás těžké si je představit.
.
jsou to: duální charakter, Heisenbergův prnicip neurčitosti, kvantovaná potenciální energie
1) duální charakter elektronu
Jsou dva odlišné způsoby jak se elektron může chovat. Někdy se chová jako hmotná částice a jindy jako vlna, která je nehmotná. Uvnitř atomu se chová vždy jako vlna.
2) Heisenbergův princip neurčitosti
nemůžeme přesně určit polohu a zároveň rychlost elektronu. K tomu abychom tyto dva údaje zjistili musíme elektron vidět a musíme si na něj tedy posvítit nějakým fotonem.
Když se k elektonu dostane foton s malou vlnovou délkou, zjistíme polohu kde elektron byl, ale nezjistíme rychlost, protože ta se v důsledku reakce s fotonem výrazně změní.
Když se k elektronu dostane foton s velkou vlnovou délkou, rychlost se sice nezmění a můžeme ji tedy s dostatečnou přesností určit ale nemůžeme správně určit polohu, protože vlnová délka je velká a elektron se může nacházet kdekoliv na ní.
3) kvantová potenciální energie
Potenciální energie je energie, která závisí na poloze. Definuje jak je elektron vzdálený od jádra.
Máme 7 vrstev na kterých se elektrony mohou nacházet / na nejniysi vrstve maji elektrony nejnizsi E a postupne smerem k vzssim vrstvam pribyva.
Když má jeden elektron dostatečné množství energie, může poskočit z nižší vrstvy na vyšší. Změní tím svou vlnovou délku. Běžně se ale elektronu snaží mít co nejmenší potenciální energii a být tedy v co nejnižší vrstvě.
Dokážeme potenciální energii elektronu uvnitř atomu zjistit?
potenciální energie elektronu uvnitř atomu by se dala zjistit Schrödingerovou rovnicí, ta ale není řešitelná takže ji můžeme vypočítat jen přibližně.
K tomu abychom potenciální energii vypočítali je za potřebí znát 4 parametry:
- hlavní kvantové číslo (n)
- vedlejší kvantové číslo (l)
- magnetické kvantové číslo (m)
- spinové kvantové číslo (S)
hlavní kvantové číslo (n)
udává na které ze sedmi vrstev se elektron vyskytuje
(n= 1-7)
- lehké prvky mají elektrony jen na první vrstvě
- těžké radioaktivní prvky mají elektrony na všech sedmi vrstvách
vedlejší kvantové číslo (l)
vyjadřuje jakým způsobem elektron kmitá a tím pádem i jak vypadá jeho orbital.
.
a) jakým způsobem elektron kmitá:
Jsou známé celkem čtyři způsoby: 0, 1, 2 a 3. Čím je elektron dále od jádra, tím přibývají způsoby, kterými může kmitat. Čím je složitější způsob kmitání, tak tím více energie daný elektron obsahuje.
.
b) orbital:
orbital = prostor ve kterém se elektron může vyskytovat
jak orbital vypadá, se odvíjí od toho, jakým způsobem kmitá elektron
-elektron kmitající způsobem 0 má orbital typu S
-elektron kmitající způsobem 1 má orbital typu p
-elektron kmitající způsobem 2 má orbital typu d
-elektron kmitající způsobem 3 má orbital typu f
To jak vypadají další orbitaly se neví.
magnetické kvantové číslo (m)
rozlišuje mezi sebou degenerované orbitaly.
.
- S orbitaly se vyskytují po jednom, na jednom místě je jeden jediný orbital
- p orbitaly se vyskytují po třech
- d orbitaly se vyskytují po pěti
- f orbitaly se vyskytují po sedmi
(souvisí to s magnetickými vlastnostmi)
spinové číslo (s)
V jednom orbitalu můžeme mít dva elektrony s opačným spinem.
U degenerovaných orbitalů se vždy zaplňují nejdřív elektrony s jedním spinem a pak až se doplňují ty s opačným.
Co platí pro polohu elektronů v atomu?
uvnitř atomu nemají žádné dva elektrony všechny čtyři kvantové čísla stejné - vždy se musí minimálně v jednom lišit
