Лекции по химии. Лекция 1. Литература Карпин. Курс химии. Общая химия. Соколовская, изд. Мгу 1989г
 Скачать 10.13 Mb.
|
|
Лекция №1. Литература: Карпин. «Курс химии». «Общая химия». Соколовская, изд. МГУ 1989г. «Краткий курс физической химии». Кифеев. Жуковский, Шварцман. «Физическая химия». «Начало современной химии». изд. Мир, 1989г. Разделы:
Периодический закон Менделеева в свете строения атома. Квантово-молекулярная теория описывает положение атома в определённый момент, в определённой точке. Всё строится на основе этой теории.  - уравнение Шрейденгера, где  -энергия,  -функция.При решении этого уравнения появляются константы – квантовые числа. s, p, d, f – состояния. Принцип Баули. Правило Гунда. Квантовые числа: n, l, m, p. Если эти константы имеют реальные значения, то уравнение Шрейденгера имеет решение. Квантовые числа – это такие числа m, l, n, p, при которых уравнение Шрейденгера имеет решение. n – главное квантовое число, характеризует общий запас энергии электронов в атоме. l – побочное(обратимое), m – магнитное, p- спиновое
Квантовые числа говорят о семи энергетических уровнях в атоме. Энергетические уровни в атоме делятся на подуровни. Число подуровней определяется номером уровня. k – p (один подуровень). l – s/p (два подуровня). m – s/p/d (три подуровня). n – s/p/d/f (четыре подуровня). Величина квантовых чисел говорит о семи энергетических уровнях в атоме. Энергетические уровни в атоме делятся на подуровни, число подурвней определяется номером уровня.
 характеризует форму электронного облака  m – магнитное квантовое число, характеризующее ориентацию электронного скустка. 8- p Максимальное значение m = 2l+1, m: -l, 0, +l. p – характеризует собственный момент вращения электронного скустка h/2p. Принцип Баули: в атоме не может быть двух электронов с одинаковым набором всех четырёх квантовых чисел. n, l, m, p n, I, m, p На р-подуровне в первом уровне может находиться 2 электрона с противоположными спинами. Распределение электронов по уровням и подуровням описывается с помощью электронных формул и энергетических ячеек. Согласно органическому принципу Баули электронная конфигурация на последовательном уровне может накапливаться в электронах. H1 1s1 He2 1s2 Li3 1s22p1 C6 1s22p22p2 Правило Гунда: Суммарный спин электронов на подуровне должен быть максимален, т.е. электроны на подуровне стремятся занять максимальное число свободных квантовых состояний. Число неспор. электронов или свободных квантовых состояний определяется валентностью атома. В пределах электронного уровня электроны могут исходить с подуровня на подуровень. s2р2=s1р3. Валентность2 – валентность 4. Постулат Луи де Броля: он связал импульс движения материального объекта с длиной волны этого объекта через следующую величину. L = h/p = h/mv, p = mv. Функция не является квантовым числом, а содержит эти квантовые числа.Принцип неопределённости де Броля: если частица имеет макроскопические размеры, то длина волны для этой частицы сравнительно мала. m = 1г, v = 4 м/c,   =10-21cм.В качестве валентных выступают S и р подуровни. Характеристики атома. Энергия ионизации атомов. 1).Энергия, которую необходимо затратить, чтобы оторвать электрон от атома и переместить его на бесконечно далёкий от него уровень. Причём атом становится полностью заряженным. Эта энергия называется потенциалом ионизации. Li: 5,39 Эл. Вольт. Энергия отрыва одного электрона от атома Li –75,6 ЭВ, для второго атома Li – 122,4 ЭВ… Потенциал ионизации изменяется скачком 1 .Электронные оболочки имеют ступенчатые (слоистые) строения. 2). Энергия сродства к электрону – изменение энергии атома при его присоединении к нейтральному атому с образованием отрицательного иона при 01К. А + е А-.Электрон занимает нижнюю орбиталь с соблюдением правила Гунда. Наиболее высокие энергии сродства у галогенов. Сумма всех энергий ионизации = Е полная. 3). Универсальная характеристика, объединяющая 1,2 электроотрицательность.
Электроотрицательность: Li =1, Na =0.9, K = 0.8, Cs = 0.7, Be = 1.5, Mg = 1.2, B = 2, F = 4, p = 2.5. Периодический закон Менделеева. Формулировка Менделеева. Свойства простых веществ, а также форма и свойства сложных элементов находятся в периодической зависимости от атомных весов этих элементов. Периодическая система – графическое отражение периодического закона. О таблице Менделеева. 8 групп главных побочные – переходные элементы. 22 не Ме 11 не Ме – газы полупроводники элементарные В,С Р S Si As 6гр Se Ge Sb Te Sn Главный базовый полупроводник – Si(кремний) А3В5 GaP InP AlP Ga As InAs AlAs GaSb Isb AlSb  AlN CaN 6эВ AlxGa1-xAs – инфракрасное излучение. InN HgGaTe PbTe CuTe CdTe Современная трактовка таблицы: Свойства элементов и мх соединений находятся в переодической зависимости от зарядов и ядер, атомов, элементов Порядок заполнения электронных уровней и подуровней. Правило Клечковского В.М. Электрон заполн. Подуровень должен иметь минимально избыточной энергией по отношению к подуровню энергии. Li 1822S1 Al18 1S22S22P63S23P63d0 K19 1S22S22P63S23P64S1
Заполнение идет от n+1 меньших к n+l больших 4S 3d 4+0 < 3+2 (сначала 4S, потом 3d) 2. Правило Если суммы n+l равны друг другу, тозаполнение уровней и подуровней происходит в напр главного квантового числа k 4p 3  4+1 3+2 => сначала , потом 4pЛекция №2Правило Клечковского. Если сумма n+l равных  3d 4p 5S3+2 = 4+1 = 5+0   4S Явление правила проскока электронов. Cr24 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3d4   |