Elektronový obal atomu I

1. VY_32_INOVACE_05-07 Elektronový obal atomu I Dualistický charakter elektronu, elektronová hladina, orbital, kvantová teorie, kvantová čísla, tvary a prostorová orientace orbitalů, znázorňování orbitalů

2. Objev elementárních částic atomového jádra • objevprotonu: E.Rutherford - odstřeloval alfa částicemi zlatou folii – většina alfa částic fólií procházela, pouze malé množství částic (jedna z 200 000 se odchýlila cca o 90 až 180 stupňů • Rutherford usoudil, že se tyto částice dostaly do blízkosti kladného náboje uvnitř atomu zlata – tuto část atomu nazval atomovým jádrem • Rutherford formuloval představu o struktuře atomu: atom je složen z velmi malého, kladně nabitého atomového jádra a záporně nabitého elektronového obalu • neutron objevil J.Chadwick v roce 1932 • v současné době platí proton – neutronový model atomového jádra

3. Objev elektronu • elektronový obal obsahuje záporně nabité subatomární částice – elektrony • el. obal je mnohonásobně vzdálen od atom. jádra • elektron byl objeven J.J. Thomsonem (1897) • hmotnost elektronu je cca 1840 krát menší než hmotnost protonu • m = 9,1 . 10 -31kg

4. Chování elektronu • v současné době jsou k popisu elektronu v el. obalu využívány poznatky tzv. kvantové teorie • platí: • elektron se chová jako vlnění (má vlnovou délku) • referát: Elektronový mikroskop • elektrony se také chovají jako částice

5. název: J.J Thomson.jpg, autor: neznámý, zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/File:J.J_Thomson.jpg J.J. Thomson (1856-1940), objevitel elektronu, nositel Nobelovy ceny

6. Vlastnosti elektronu • elektrony se v rámci el. obalu se pohybují v orbitalech, které se nachází na el. hladinách (K, L,M, N,O, P, Q ) • elektrony při pohybu neztrácí energii • elektron energii uvolní nebo přijme jen tehdy, přechází-li z jedné el. hladiny na druhou • energie se přijímá nebo uvolňuje ve formě dávek=kvant, nosiči energie jsou fotony (částice bez el. náboje)

7. Orbitaly • orbital – je část prostoru, kde se elektron vyskytuje s 95 % pravděpodobností viz obrázky • orbitaly se nachází na el. hladinách el. obalu • pro popis elektronů v orbitalech a orbitalů se používají kvantová čísla

8. Kvantová čísla hlavní kvantové číslo • značíme jej n • n=1 až 7 • hlavní kvantové číslo určuje, na které el. hladině se nachází elektron v orbitalu, určuje také energii orbitalu a elektronu • orbital, který má n= 1 se nachází na hladině K • orbitaly s elektrony na nejvzdálenější el. hladině jsou energeticky nejbohatší a elektrony mají tudíž největší energii

9. vedlejší kvantové číslo • značíme jej l • spolu s hlavním kvantovým číslem určuje energii elektronu a určuje tvar orbitalu • l = 0 až n-1, kde n je hlavní kvantové číslo

10. magnetické kvantové číslo • značíme jej m • určuje orientaci orbitalů v trojrozměrném prostoru, a také počet orbitalů určitého tvaru a nabývá hodnot: • m= - l…0…+l

11. spinové kvantové číslo • značíme s • nabývá hodnot: + ½ a – ½ • orientačně si lze představit, že udává směr rotace elektronu • souborem čtyř kvantových čísel lze popsat jakýkoliv elektron v obalu atomu

12. Tvary a prostorová orientace orbitalů • orbital, jehož l=0 se nazývá orbital s, má tvar koule, existuje 1 orbital s na každé el. hladině • orbital, jehož l=1 je orbital p, existují 3 orbitaly p – vyplývá to z hodnot magnetických kvantových čísel, tyto orbitaly mají tvar osmičky • orbital, jehož l=2 se nazývá orbital d, existuje 5 orbitalů d • orbitaly, které mají stejné hodnoty n,l a liší se hodnotami m se nazývají degenerované – mají jinou prostorovou orientaci, ale stejnou energii • orbital, jehož l=3 se nazývá orbital f, existuje 7 orbitalů f

13. Znázorňování orbitalů A.Zápis orbitalů pomocí rámečků • orbitaly se znázorňují pomocí rámečků, elektrony pomocí šipek (elektrony se spinem + 1/2 šipka nahoru, - 1/2 šipka dolů) • v orbitalu mohou být maximálně dva elektrony lišící se spinem B. Zápis orbitalů pomocí hlavního a vedlejšího kvantového čísla • např.: 1s 2

14. Děkuji za pozornost. Autor DUM: Mgr. Kateřina Kleslová