مفاهیم اصلی
در این آموزش در اعداد کوانتومی، خواهید آموخت که چگونه می توانیم خواص یک الکترون را در یک اتم مرتبط توصیف کنیم. این ویژگی های مختلف شامل سطح انرژی، شکل، جهت گیری و چرخش می باشد. همچنین در مورد آن خواهید آموخت اشکال مداری.
موضوعات تحت پوشش در مقالات دیگر
- ساختار الکترونی
- اوربیتال ها و اشکال مداری
واژگان
گره ها = یک نقطه یا صفحه با چگالی الکترون صفر
مقدمه ای بر اعداد کوانتومی &اشکال مداری
اعداد کوانتومی برای توصیف اوربیتال های اتمی، مناطقی از فضا که می توان الکترون را در آنها یافت، استفاده می شود. از این اعداد می توان خواص مختلف الکترون ها را در یک اوربیتال اتمی تعیین کرد. توجه به این نکته حائز اهمیت است که هر الکترون برای دیگری منحصر به فرد خواهد بود اصل طرد پائولی. برای اینکه این درست باشد، هیچ دو الکترونی در یک اتم نمی توانند چهار عدد کوانتومی یکسانی داشته باشند.
عدد کوانتومی اصلی (n)
عدد کوانتومی اصلی (n) پوسته الکترونی یا اندازه یک اوربیتال را توصیف می کند. پوسته الکترونی را می توان به عنوان بخشی از اتم در نظر گرفت که در آن الکترون به دور هسته می چرخد. با نحوه کشف هسته رادرفورد آشنا شوید.
تنها مقادیر مجاز از n اعداد صحیحی هستند که از 1 شروع می شوند. A بالاتر n مقدار به این معنی است که الکترون مرتبط از هسته دورتر است. به عنوان مثال، یک الکترون با n = 1 بسیار نزدیکتر از الکترون به هسته خواهد بود n = 5. هنگام مقایسه الکترون ها با همان ل، همچنین می توان گفت که یک الکترون با بالاتر n ارزش انرژی بالاتر است. با بالاتر n، یک الکترون به دلیل فاصله دورتر، کشش جذاب هسته با بار مثبت را احساس نخواهد کرد. بار منفی الکترون تثبیت نمی شود، بنابراین الکترون انرژی بالاتری دارد.
اشکال مداری – عدد کوانتومی تکانه زاویه ای (ل)
چهار نوع مختلف اوربیتال وجود دارد که اوربیتال های s، p، d و f نامیده می شوند. هر کدام شکل مداری متفاوتی دارند. یک اوربیتال s کروی است که هسته در مرکز آن قرار دارد. یک اوربیتال p به شکل دمبل است و از هر پنج اوربیتال چهار d به شکل برگ شبدر هستند. آخرین مدار d یک دمبل دراز است که یک دونات در اطراف مرکز آن قرار دارد.
عدد کوانتومی تکانه زاویه ای (ل) زیر پوسته یا شکل یک اوربیتال را توصیف می کند و محدوده مجاز آن (0، … n – 1). چهار شکل متمایز برای به خاطر سپردن وجود دارد: اوربیتال های s، p، d و f. ارزش ل اختصاص داده شده به هر زیر پوسته بر اساس تعداد گره های زاویه ای (صفحه ها) است. برای اوربیتال های s، که کروی هستند، هیچ گره زاویه ای وجود ندارد، بنابراین ل = 0. برای اوربیتال های p، که دارای چگالی الکترونی است که توسط یک گره زاویه ای جدا شده است، ل = 1. به دنبال این روند، d اوربیتال خواهد بود ل = 2 و اوربیتال f خواهد بود ل = 3، زیرا آنها به ترتیب دارای دو و سه گره زاویه ای هستند.
عدد کوانتومی مغناطیسی (مترل)
عدد کوانتومی مغناطیسی (مترل) جهت گیری های مختلف زیر پوسته ها را در فضای سه بعدی توصیف می کند. محدوده آن (-ل,…, ل)، به این معنی که برای چند روش که می‌توانید یک شکل خاص را به طور منحصربه‌فرد بچرخانید، تعداد زیادی امکان دارید مترل ارزش های. از آنجایی که وقتی یک کره را به دور مبدأ می‌چرخانید، یک جهت جدید و متمایز وجود ندارد، اوربیتال s فقط یک جهت مغناطیسی ممکن خواهد داشت. اما با توجه به گره های زاویه ای اوربیتال های p، d و f، امکان های زیادی دارند مترل مقادیر، همانطور که در نمودار زیر نشان داده شده است.
عدد کوانتومی اسپین (مترس)
عدد کوانتومی اسپین (مترس) اسپین یک الکترون خاص را در یک اوربیتال توصیف می کند. اسپین یا +/- ½ است که نشان دهنده یک چرخش بالا یا پایین است. هر اوربیتال می تواند حداکثر دو الکترون را در خود نگه دارد و اگر به طور کامل پر شود، الکترون ها نمی توانند جهت اسپین یکسانی داشته باشند. اگر الکترون‌ها در جهت مخالف قرار نگیرند، این امر نقض اصل طرد پائولی است – دو الکترون نمی‌توانند چهار عدد کوانتومی یکسانی را به اشتراک بگذارند. اگر اوربیتال به طور کامل اشغال نشده باشد، الکترون می تواند هر جهت اسپینی را به خود بگیرد. قرارداد معمولاً چرخش رو به بالا را ابتدا در مداری که به طور کامل اشغال نشده است اختصاص می دهد.
بیشتر از ACID-CITRIC.IR بخوانید
نام گذاری آلکان ها
فرمول مولکولی در مقابل فرمول تجربی
نامگذاری ترکیبات یونی