Мысал 1. Бір жарық квантының ( фотон ) энергиясы 3,06×10-19 Дж болса, ол қандай толқын ұзындығына, тербеліс жиілігіне, толқындық санға сәйкес келеді? Шешуі: Е=hn= 3.06×10-19 Дж, одан n=Е/h=4.62×1014 c-1 l = c/n = 3×108/ 4.62×1014 = 649×10-9 м = 649 нм. n- - тербеліс саны ,
n- = 1/l = 1/649 = 15400 см-1.
Мысал 2. Сутегі атомының 4-ші және 3-ші энергетикалық деңгейлері арасындағы секіру энергиясы қаншаға тең? Бұл секіріс нәтижесінде пайда болған сызық спектрдің қай сериясына жатады? Шешуі: DЕ = K(1/n2ж-1/n2а); К = 1312кДж/моль ( сутегі атомы үшін), Еи – иондану энергиясы, ол электрон максимал қозған күйдегі энергетикалық деңгейден (Е¥) негізгі энергетикалық деңгейге ( Е1) көшкендегі бөлінген энергия: Еи = Е¥ - Е1 =К(1- 0)= 1312 кДж/моль; сонда DЕ = 1312(1/32 – ¼2 ) = 63.78 кДж/моль.
n a =3, ол Пашен сериясына жатады. Н.Бор теориясынан соң (1924ж.) Луи де Бройльдің материяның толқындық сипаты деген идеясы бойынша жарық энергиясы әрі толқын, әрі квант (фотон)түрінде болады деп қаралды, яғни толқын ұзындығы бөлшектің массасымен, қозғалыс жылдамдығымен мына теңдеу арқылы байланысты: l = h/mv = h/p, бұл теңдеуден массасы m бөлшек, v жылдамдығымен қозғалатын болса, оған ұзындығы l толқын қозғалысы сәйкес деген түсінік шығады. В.Гейзенберг (1924ж.) белгісіздік принципі белгілі бір уақытта электрон импульсі мен оның кеңістіктегі орны анықталмайды деген. Оның математикалық өрнегі DрхDх³һ, мұндағы Dрх және Dх х осі бойынша бөлшектің импульсі мен оның координатасы мәнінің қателіктері. Мысал 1. Егер электрон қозғалысының жылдамдығын анықтағанда қателігі 1 см/с болса, оның орнының белгісіздігі неге тең? Шешуі: m(электронның массасы) = 9,11×10-31 кг; h =6.62×10-34 Дж×с ; DрDх ³ h, Dx = h/Dpx = h/mDv,
Dx = 6.62×10-34 Дж×с / 9,11×10-31кг ×10-2м×с-1 = 7,3см. Мысал 2. 50 г теннис добы 25м/с жылдамдықпен ұшса, толқын ұзындығы қанша болады?
Шешуі: l = 6,62×10-34 / 0,050 ×25 = 1,324×10-32м.
2. Атомдағы электронның кез келген тұрақты күйі белгілі квант сандарының мәнімен сипатталады. Квант сандарының белгілі мәндеріне сәйкес келетін электрон күйі атомдық электрондык орбиталь ( АО) деп аталады. n – (бас квант саны ) атомдағы электронның энергиясын және энергетикалық деңгейін, яғни АО өлшемін анықтайды. Бас квант саны 1- 7 мәндерін ( периодтық жүйедегі период номеріне сәйкес) қабылдайды. l – орбиталь квант саны атомдағы электронның энергиясын және электрондық орбитальдардың пішінін анықтайды, мәні 0 – ( n - 1 ) қабылдайды. l = 0,1,2,3 сәйкес атомдық орбитальдар s- , p-, d-, f – орбитальдар деп аталады. Магнит квант саны ml – электронның магнит моментімен байланысты, электронның магнит өрісіндегі бағытын, электронның қабылдаған бағытына қатысты электрондық бұлттың ориентациясын (бағытын) көрсетеді. Оның қабылдайтын мәндері –l –ден +l, ноль мәнін қоса. Мысалы, l = 2, ml мәндері -2,-1,0,+1,+2 ,яғни 2l + 1 = 2×2 + 1 =5. Спин квант саны ms – электронның ішкі қозғаласын сипаттайды. Оның мәні: +1/2 және -1/2.
Элементтер атомдарындағы электрондардың атомдық орбитальдарда орналасуы үш жағдаймен анықталады: Паули принципі, Клечковский және Хунда ережелері.
Достарыңызбен бөлісу: |