4 Тақырыбы: Кіріспе. Атом құрылысы. Мақсаты: Білім алушыларға атом құрылысын меңгерту. Дәріс тезистері

Loading...


Дата30.03.2020
өлшемі37.03 Kb.
4.1.Тақырыбы: Кіріспе. Атом құрылысы.

4.2.Мақсаты: Білім алушыларға атом құрылысын меңгерту.

4.3.Дәріс тезистері. Атом құрылысы туралы теорияның дамуын төртке білуге болады:

  1. электронды–иондық (статикалық) теория ( 1903ж, Д.Томсон

  2. ядролы–динамикалық немесе планетарлық теория (I911 ж, Э.Резерфорд)

  3. кванттық Бор теориясы (I913ж,Н.Бор,M.Планк,А.Зоммерфельд)

  4. квантты–механикалық теория (I924–27 ж, Луй де Бройль, Гейзенберг, Э.Шредингер)

Ағылшын ғалымы Д.Томсонның электронды–иондық теориясы бойынша атомның iшiндегi оң зарядталған білшек бiр жерде емес, барлық кеңiстiкте бiрдей орналасқан, ал оларды нейтралдайтын терiс зарядталған электрондар осы оң зарядталған бөлшектердiң арасында концентрленген шеңберлер түрiнде жинақталып келедi.

Ғылыми тәжiрибелерге негiзделген атом құрылысының моделiн ең алғаш рет ағылшын ғалымы Э.Резерфорд ұсынды. Оның ядролық немесе планетарлық моделi бойынша атомдағы оң зарядталған білшектер массасы мен кілемi кiшкентай ядроға жинағталатындығы, ал электрондар деңгейлерде ядроны айналып жїретiндiгi белгiлi болды. Бiрақ Резерфордтың теориясы атомның жойылмайтын, мјңгiлiк қасиетiн тїсiндiре алмады.

Э.Резерфордтың планетарлық моделi мен М.Планктың сәуле шығарудың кванттық теориясын негiзге ала отырып, Дания ғалымы Н.Бор ізiнiң кванттық теориясын ұсынды. Бұл теориядан үш постулат немесе қорытынды шығады:

1. Электрон ядроның айналасында белгiлi бiр тұрақты орбита бойынша айналады. Бұл орбиталар стационарлық деп аталады.

2. Электрон ізiне тиiстi квантталған орбитада айналғанда энергия жұмсалмайды.

3. Электрон бiр орбитадан екiншi орбитаға ауысқанда энергия квант түрiнде білiнедi немесе сiңiрiледi.

Бiрақ Н.Бор теориясы күрделi атомдардың құрылысын түсiндiре алмады. Бор теориясын немiс ғалымы Зоммерфельд дамытып, энергетикалық деңгейдiң деңгейшелерге бөілiнетiндiгi, олардағы электрондардың энергия қоры әр түрлi болатындығы және олардың кеңiстiкте әр түрлi орналасатындығы туралы айтты.
АТОМ ҚҰРЫЛЫСЫНЫҢ ҚАЗIРГI КЕЗДЕГI МОДЕЛI.

Атом құрылысының қазiргi кездегi теориясы микробәл­шектердiң қозғалысын сипаттайтын заңдарға негiзделген. ХХ–ғасырдың жиырмасыншы жылдарында микробөлшектердiң қозғалысы мен әрекеттесуiн сипаттайтын кванттық толқындық механика деп аталатын физиканың бiр саласы пайда болды. Ол энегияның квантталуы, микробілшектер қозғалысының толғқындық қасиетi және микрообъектлердi сипаттаудың статистикалық болжамдық әдiсi туралы түсiнiктерге негiзделген. Энергияның квантталатындығы туралы болжамды бiрiншi рет М.Планк (I900 ж.) айтқан болатын және оны А.Эйнштейн (I905ж.) дәлелдеген.

Е = hv

h - Планк тұрақтылығы, 6.63 I0-34 Дж с



тербелiс жиiлiгi

xv = c


c - жарықтың жылдамдығы, З I0-8 м/с

x - толқынның ұзындығы

I924 ж. Луи де Бройль кез келген микробәлшектiң қозғалысын толғын ретiнде қарастыру керек деп Ңсыныс жасады. Математикалығ тұрғыдан бұл жағдай де Бройль ғатынасымен сипатталады:

x = h / mv

Де Бройль болжамы тёжiрибе жүзiнде электрон ағымдарының дифракциясы және интерференциясымен дәлелденген.

Электрон ғозғалысының толғындығ қасиетi болғандығтан кванттық механика оны толқындық функция арқылы сипаттайды. Кванттық механикада атомдағы электрон күйiнiң моделi ретiнде электрон бұлты туралы түсiнiк қолданылады, оның сәйкес білiктерiнiң тығыздығы электронның сол білiкте болу мүмкiндiгiне пропорционал болып келедi.

Электронның ядромен байланысы неғұрлым мықты болса, соғұрлым электрон бұлтының мілшерi кiшi және зарядтың білiнуi тығыз болады. Ядроның айналасындағы электронның болу мүмкiндiгi жоғары кеңiстiк орбиталь деп аталады. Орбиталь негiзiнде толқындық теңдеумен түсiндiрiлетiн математикалық түсiнiк. Атомның белгiлi бiр нүктесiнде электронның болу мүмкiндiгi және оның энергиясы Шредингердiң толқындық теңдеуi бойынша есептеледi.

АТОМ ЯДРОЛАРЫНЫҢ ҚҰРЫЛЫСЫ.ИЗОТОПТАР. ИЗОБАРЛАР.

Атомдардың ядролары кіптеген ұсақ білшектерден тұрады, олардың iшiндегi ең негiзгiлерi протон (р) және нейтрон (п) . Екi білшек те нуклонның элементар білшек екi күйдегi кезi деп есептеледi. Протонның массасы I.0073м.а.б.,заряды 1. Нейтронның массасы I.0087 м.а.б., заряды 0. Ғалымдар Д.Д.Иваненко жёне Е.Н.Гапон ядроның протонды–нейтрондық теориясын (I932 ж.) ұсынды, ол бойынша сутегiден басқа барлық атомдар Z протондардан және А– Z нейтрондардан тұрады.

А=Z+N , осыдан N = А–Z

Z - элементтiң реттiк номерi

A - массалығ сан

Ядро зарядтары бiрдей, ал массалық сандары әр түрлi атомдар изотоптар деп аталады. Мысалы:



3919K 4019K 4119K

Ядро зарядтары әр түрлi, ал массалық сандары бiрдей атомдар изобарлар деп аталады. Мысалы:



4019K 4020Ca

КВАНТ САНДАРЫ.

Орбитальды сипаттау үшiн квант сандарын пайдалануға болады. Квант сандары тірт түрлi болып келедi: n – басты квант саны, l – орбиталь немесе қосымша квант саны, mlмагнит квант саны, mS – спин квант саны.

Басты квант саны (n) белгiлi бiр энергетикалық деңгейде орналасқан электронның энергиясын сипаттайды немесе электрон орналасқан деңгей мен ядроның арасындағы қашықтықты кірсетедi.

n = I, 2, 3, 4, 5, 6, 7, .... т.б.

К L М N О Р Q

Орбиталь қосымша квант саны (l) белгiлi бiр энергетикалық деңгейшеде орналасқан электронның энергиясын сипаттайды немесе электронның пiшiнiн кірсетедi.

l = 0 .... п – 1

n = 1, l = 0 (s)

п = 2, I = 0, 1 (s, p)

п = З, I = 0, 1, 2 (s, p, d)

п = 4, I = 0, 1, 2, З (s, p, d, f)

l = 0 болса, электронның пiшiнi шар, l =1 болса, гантель,

l = 2 болса, айғқасқан гантель, l =3 болса, гүл тәрiздес болып келедi.

Магнит квант саны (ml ) орбитальдардың электрон бұлттарының кеңiстiкте орналасу бағытын кәрсетедi.

ml = - l .... 0 .... + l

l = 0 (s) ml = 0

l = 1 (p) ml = -1, 0, +1

l = 2 (d) ml = -2, -1, 0, +1, +2

l = 3 (f ) ml = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3

Спин квант саны (mS) электронның із ісiнiң бойында айналу бағытын кірсетедi.

mS = + 1/2

ЭЛЕКТРОНДАРДЫі АТОМДАРДА ТАРАЛЫП ОРНАЛАСУЫ.

Электрондардың атомдарда таралып орналасуы Паули принципiне, Гунд және Клечковский ережелерiне негiзделген.

Паули принципi (1925 ж) былай оқылады: атомда барлығқ квант сандарының мәндерi бiрдей болып келген екi электрон болмайды. Паули принципi бойынша бiр орбитальда спин сандарының мәндерi әр түрлi болып келген екi электрон болады:

Гунд ережесi бойынша белгiлi бiр деңгейшедегi электро­ндардың спин сандарының ғосындысы максималь болуы керек, яғни орбитальдар жеке электрондармен толтырылып, содан кейiн жұптастырылады:

Клечковский ережелерiне сәйкес басты жёәне қосымша квант сандарының мәнi іскен сайын электронның энергиясы да жоғарылайды, яғни деңгейшелер n+l ісу бағытында толтырылады.

Мысалы: Е = n + l

3 p 3d 4 s

n=3 n=3 n=4

l=1 l=2 l=0

E=4 < E=5 > E=4

Егер екi деңгейшедегi n + l бiрдей болса, олар басты квант санының ісу бағытында толтырылады. Мысалы :

3 p 4s


n=3 l=1 n=4 l=0

E=4 = E=4

3 <4, сол себептi бiрiншi 3р, содан кейiн 4 s толтырылады.

АТОМДАРДЫҢ ЭЛЕКТРОНДЫҚ ФОРМУЛАЛАРЫ ЖӘНЕ ЖОБАЛАРЫ .

Электрондардың деңгейлер мен деңгейшелерде орналасуын электрондығ формулалар түрiнде кірсетуге болады. Деңгейлер бiрiшiден жетiншiге дейiн, ал деңгейшелер s–р–d–f ретiмен толтырылады. Жалпы алғанда, деңгейлер мен деңгейшелердiң толтырылу ретiн былай кірсетуге болады :

1s - 2 s - 2 р - 3s - 3р - 4s - 3d - 4р - 5s - 4d - 5р - 6s - 4f - 5d - 6р - 7s - 5f - 6d - 7р

немесе


1 s

2 s 2 р


3 s 3 р 3 d

4 s 4 р 4 d 4 f

5 s 5 р 5 d 5 f

6 s 6 р 6 d 6 f

7 s 7 р 7 d 7 f

Мысалы: I–периодта орналасқан сутегi атомының электрондық формуласы 1s1 . Электронды–графикалық формуласы мынадай болады:



1Н 1s1

Одан кейiнгi гелий атомының электронды–графикалық формуласы жоғарыда аталған ережелерге сәйкес былай кірсетiледi:



2Не 1s2

Келесi 2–периодтың элемент атомдарында L –деңгейдiң (n=2) 2s және 2р–орбитальдары толтырылады. Мысалы :



3Li 1s2 2s1

5В 1s2 2s2 2p 1

7N 1s2 2s2 2p 3

10Nе 1s2 2s2 2p 6

3–периодтың элемент атомдарында 3s–, 3р– жёне 3d–орбитальдардан тұратын М–деңгейдiң (n=3) толтырылуы басталады. Мысалы:



11Nа 1s2 2s2 2p6 3s1 ...

15Р 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 ....

18Аr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 ....

Атомдарының s–орбитальдары толтырылатын элементтер s–элементтер деп аталады жёне олардың жалпы формуласы мынадай болады: ns1,2

Атомдарының р–орбитальдары толтырылатын элементтер р–элементтер болып есептеледi жёәне оларға мынадай жалпы формула сәйкес келедi: ns21-6

4–периодтың элемент атомдарында N–деңгейдiң (n=4) 4s –орбиталi толтырыла бастайды. Мысалы: 19К 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 жёне 20Са 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

Ядролардың зарядтары одан әрi жоғарылағанда 4р–орбитальмен салыстырғанда тиiмдi болып есептелетiн 3d–орбиталь толтырылады. Мысалы: 21Sс 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s2

26±е 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2

Атомдарының d–орбитальдары толтырылатын элементтер d–элементтерге жатады және олардың жалпы формуласы былай кірсетiледi: (n – 1) d1-10 ns2

Атомдарының f –орбитальдары толтырылатын f –элементтердiң жалпы формуласы: (n–2) f1-14 (n–1) d10 ns2. Оларға лантаноидтар (Се–Lu) жёне актиноидтар (Тh–Lг) жатады.
4.4.Иллюстрациялық материал: периодтық кесте, карточка, тест сұрақтары.

4.5.Әдебиет.

Патсаев Ә.Қ., Жайлау С.Ж., Махатов Б.Қ., Мамытова В.Қ., «Бейорганикалық химия» Шымкент 2008ж.



4.6.Бақылау сұрақтары ( кері байланысы)

1.Эквивалент. Элементтің,қышқылдың, негіздің, тұздардың эквиваленті қалай анықталады?

2.Эквиваленттілік заңы.

3.Газ түріндегі заттардың молярлық көлемі мен эквиваленттік көлемі.



4.Бойль-Мариотт және Гей-Люссак теңдеуі. Клайперон, Менделеев теңдеуі.

5.Берілген күрделі қосылыстың құрамында массасы бойынша 26,53% калий, 35,37% хром және 38,2% оттек элементтері бар. Оның ең қарапайым формуласын анықтаңдар.

Достарыңызбен бөлісу:
Loading...


©melimde.com 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
рсетілетін ызмет
Жалпы ережелер
ызмет стандарты
дістемелік кешені
бекіту туралы
туралы хабарландыру
біліктілік талаптары
кіміні аппараты
Конкурс туралы
жалпы біліктілік
ойылатын жалпы
мемлекеттік кімшілік
жалпы конкурс
Барлы конкурс
білім беретін
республикасы білім
ызмет регламенті
бойынша жиынты
ткізу туралы
конкурс атысушыларына
біліктілік талаптар
атысушыларына арнал
Республикасы кіметіні
идаларын бекіту
облысы кімдігіні
мемлекеттік ызмет
рсетілетін ызметтер
стандарттарын бекіту
Конкурс ткізу
мемлекеттік мекемесі
дебиеті маманды
Мектепке дейінгі
дістемелік сыныстар
дістемелік материалдар
ауданы кіміні
конкурс туралы
жалпы білім
рметті студент
облысы бойынша
білім беруді
мектепке дейінгі
мыссыз азаматтар
Мемлекеттік кірістер
Конкурс жариялайды
дарламасыны титулды
дістемелік кешен
ызметтер стандарттарын
мелетке толма
разрядты спортшы
аласы кіміні
директоры бдиев

Loading...