ว 30131 เคมีพื้นฐาน โครงสร้างอะตอม
Post on 03-Jan-2016
85 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
วุวุ 30131 30131 เคม�พื้��นเคม�พื้��นฐานฐาน
โครงสร�างอะตอมโครงสร�างอะตอมQuantum Number
1
นายศราวุ ที่ธ แสงอ ไร นายศราวุ ที่ธ แสงอ ไร คร�วุ ชุาการสาขาเคม� โรงเร�ยนมหิ ดลวุ ที่ยาน สรณ์&คร�วุ ชุาการสาขาเคม� โรงเร�ยนมหิ ดลวุ ที่ยาน สรณ์&
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
2
Quantum Number
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
3Principle Quantum Number(n)
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
4Orbital Angular Momentum (l)
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
5Magnetic Quantum Number (ml)
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
6
Spin Quantum Number (ms)
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
7
http://www.chemistrycoach.com/quantum.htm
The Quantum Number
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
8
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
9
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
10Another diagram of 2p orbitals
Note that there are three different configurations corresponding to m = -1, 0, 1
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
113d Orbitals
Now there are five different configurations corresponding to m = -2, -1, 0, 1, 2
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
124f Orbitals
There are seven different configurations corresponding to m = -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
13
2
1
3dn=
3
There are
n2
orbitals in the nth SHELL
Boundary surfaces for all orbitals of the n = 1, n = 2 and n = 3 shells
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
14
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
15
1. State the four quantum numbers and the vvvvvv vvvv vvv vvvvv. 2. Name the orbitals described by thevvvvvvvvv vvvvvvv vvvvvvv
3 0a. n = , L = 3 1b. n = , L = 3 2c. n = , L = 5 0d. n = , L =
3. Give the n and L values for the following vvvvvvvv
1a. s 3b. s 2c. p . 4d d 5e. f
Questions
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
16
4. Place the following orbitals in order of increasingener gy:
1 , 3 , 4 , 6 , 3 , 4 , 3 , 7 ,s s s s d f p s 5 , 5d p
5. What and the possible mL values for thef ol l owi ng t ypes of or bi t al s? v. v. v. v.
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
17
6. How many possible orbitals are there for n=
4a. 10b. 7. How many electrons can inhabit all of the n=4 orbitals? 8. (Tabulate all of the possible orbitals by vvv vvvv vvv vvvvv , .. 4 ) = 4 vvvvvvv vvvvv vvvvvv vvvv vvvvvvvv. 9. Write electron configurations for the followingat oms:
v. vv. c. N d. F vv.
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
18Answers
1. n may be any integer -L may be any integer from 0 to n1
- mLmay be any i nt eger f r om L t o +L -12 12mS may be either + / or /
2. . 3 . 3 . 3 5d. s
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
19 3. Give the n and L values for the following orbitals . 1a s
3b. s . 2 . 4d d . 5e f 4. Place the following orbitals in order of increasing
energy: 1 3 4 6 3 4 3 7 5 5s, s, s, s, d, f, p, s, d, p
5. What and the possible mL values for the following typesof or bi t al s?
v. v. c. d v. 6. How many possible orbitals are there for n =
v4 10 7 4. How many electrons can inhabit all of the n=
orbitals?
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
20Electron configuration
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
21Aufbau principle การจั+ดเร�ยงอ เล,กตรอนตามระด+บพื้ล+งงานย.อย (Energy
sublevel) โดยม�อ เล,กตรอนหิม นเวุ�ยนในระด+บพื้ล+งงานย.อยหิลายร�ปแบบ ซึ่2�งเร�ยกวุ.าออร&บ ต+ล (Orbital) แต.ละออร&บ ต+ลจัะม�อ เล,กตรอนได� 2 ต+วุ
ระด+บพื้ล+งงานย.อยค�อ s = sharp p = principal d = diffuse f =fundamental
ซึ่2�งระด+บพื้ล+งงานย.อย s ม� 1 ออร&บ ต+ล จั2งม�อ เล,กตรอนไม.เก น 2 ต+วุ p ม� 3 ออร&บ ต+ล จั2งม�อ เล,กตรอนไม.เก น 6 ต+วุ d ม� 5 ออร&บ ต+ล จั2งม�อ เล,กตรอนไม.เก น 10
ต+วุ f ม� 7 ออร&บ ต+ล จั2งม�อ เล,กตรอนไม.เก น 14
ต+วุ
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
22
ใชุ�หิล+กของเพื้าล� ในการบรรจั vvvvvvv ลงใน vvvvvvv เข�ยนแที่น vvvvvvvv ด�วุย (ส3าหิร+บ vvvv ข2�น )และ (ส3าหิร+บ vvvv ลง )ด+งน+�นถ้�าม� vvvvvvvv อย�.เต,มจัะเข�ยนแที่นด�วุย เร�ยกวุ.า อ เล,กตรอนค�. (pairedel ectron) ถ้�าม� vvvvvvvv เพื้�ยง 1 electron น ยมเข�ยน vvvv ข2�น เร�ยกวุ.า อ เล,กตรอนเด��ยวุ (unpairelectron)
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
23
การบรรจั electron ลงใน orbital ใหิ�บรรจั ใน orbital ที่��ม�พื้ล+งงานต3�าที่��ส ดที่��ย+งวุ.างอย�.ก.อน
ถ้�าม� orbital ที่��ม�ระด+บพื้ล+งงานเที่.าก+นมากกวุ.า 1ข2�นไป ( เชุ.น p orbital, d orbital) การบรรจั el
ectron จัะอาศ+ยกฏของฮุ นด& (Hund’s rule) ซึ่2�งกล.าวุไวุ�วุ.า การบรรจั “ electron ใน orbital ที่��ม�ระด+บพื้ล+งงานเที่.าก+น (degenerate orbital )จัะบรรจั ในล+กษณ์ะที่��ที่3าใหิ�ม� electron เด��ยวุมากที่��ส ดเที่.าที่��จัะมากได�”
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
24
ถ้�าทุ�กๆ orbital ในระดั�บพลั�งงานเดั�ยวก�นมี� electron บรรจุ�อย��เต็�มี ( 2 electron ต็�อ 1 orbital ) เร�ยกว�า การบรรจุ�เต็�มี ((((((( (((((((((((((( แต็�ถ้�าทุ�ก orbital มี� (((((((( อย��เพ�ยงคร!"งเดั�ยว เร�ยกว�าการบรรจุ�คร!"ง - (half filledconfiguration) อะต็อมีทุ�"มี�การจุ�ดัเร�ยง electron แบบบรรจุ�เต็�มีหร%อบรรจุ�คร!"ง มี�กจุะมี�เสถ้�ยรภาพมีากกว�า (((( ทุ�"มี�การจุ�ดัเร�ยง electron แบบอ%"นๆ เช่�น 23 เสถ้�ยรกว�า 2p4 , 35 เสถ้�ยรกว�า 3d4 ( 3d 10 เสถ้�ยรกว�า 3d9 แต็�การบรรจุ�แบบเต็�มีจุะเสถ้�ยรกว�าการบรรจุ�แบบคร!"ง (การบรรจุ�แบบเต็�มี( แบบคร!"งน�)มี��งเน�นทุ�" ((((((( (((((((( แลัะช่�)นทุ�"ถ้�ดัลังมีาเทุ�าน�)น ดั�งน�)น การจุ�ดัเร�ยง electron ของ (( จุ!งเป็,นแบบ 12 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
25
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
26
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
27Electron configuration
พาราแมีกเนต็-ก
ไดัอะแมีกเนต็-ก
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
28
20
vv ม�การจั+ดเร�ยงอ เล,กตรอน
อ เล,กตรอนต+วุส ดที่�ายม�เลขควุอนต+มด+งน�� n = - 4 0 0 12l = m = s = /
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
29แบบฝึ9กการจั+ดเร�ยงอ เล,กตรอน20Ca
1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2
31Ga
1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p1
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
30ATOMIC ELECTRON CONFIGURATIONS AND PERIODICITY
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
31
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
32Ionization Energy
เร�ยกวุ.า พื้ล+งงานไอออเซึ่ชุ+น (Ionization energy) หิร�อ IE ม�ได�หิลายค.า ซึ่2�งเที่.าก+บจั3านวุนอ เล,กตรอนที่��ม�อย�. เชุ.น ธาต ไฮุโดรเจัน ม� 1 อ เล,กตรอน จัะม�เพื้�ยง IE เพื้�ยง 1 ค.า ในขณ์ะที่�� Ne ม� 10 อ เล,กตรอน จัะม� IE 10 ค.า
พื้ล+งงานควุามที่��น�อยที่��ส ด ที่��ที่3าใหิ�อ เล,กตรอนหิล ดออกจัากอะตอม ในสถ้านะก:าซึ่
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
33
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
34Ionization Energy
Mg(g) Mg+(g) + e : IE1 = 744
kJ/mol
Mg +(g) Mg 2+
(g) + e : IE2 = 1457 kJ/mol
Mg 2+(g) Mg 3+
(g) + e : IE3 = 7739 kJ/mol
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
35
IE1 < IE2 < IE3 < IE4 <……..
Ionization Energy
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
36ป;จัจั+ยที่��ม�ผลต.อค.าพื้ล+งงานไอออไนเซึ่ชุ+น
ขนาดของอะตอม ม�ผลต.อค.า IE ถ้�าอะตอมม�ขนาดเล,ก IE จัะส�ง (เพื้ราะน วุเคล�ยสส.งแรงด2งด�ดไวุ�มาก ) แต.ถ้�าอะตอมม�ขนาดใหิญ่. IE จัะต3�า (เพื้ราะน วุเคล�ยสส.งแรงด2งด�ดอ เล,กตรอนได�น�อย โดยการพื้ จัารณ์าด+งน��
•ธาต ในหิม�.เด�ยวุก+น ค.า IE จัะเพื้ �มจัากล.างข2�นบน (เพื้ราะธาต ที่��อย�.ด�านล.างม�ขนาดใหิญ่.กวุ.า
•ธาต ในคาบเด�ยวุก+น ค.า IE จัะเพื้ �มจัากซึ่�ายไปขวุา (เพื้ราะขนาดอะตอมจัะลดลงจัากซึ่�ายไปขวุา เน��องจัากอะตอมที่างขวุาม�โปรตอนมากกวุ.าที่างซึ่�าย จั2งม�แรงด2งด�ดมาก ขนาดจั2งเล,ก
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
37ควุามส+มพื้+นธ&ระหิวุ.างพื้ล+งงานไอออไนเซึ่ชุ+น และระด+บพื้ล+งงานของอ เล,กตรอน
อ เล,กตรอนที่��อย�.ในระด+บพื้ล+งงานเด�ยวุก+นจัะม�ค.า IE ไม.แตกต.างก+นมากน+ก เพื้ราะวุ.าอย�.หิ.างจัากน วุเคล�ยสพื้อๆ ก+น จั2งด�ดก+บน วุเคล�ยสด�วุยแรงใกล�เค�ยงก+น การด2งอ เล,กตรอนเหิล.าน��ออกจัากอะตอมจั2งใชุ�พื้ล+งงานพื้อๆ ก+น
อ เล,กตรอนที่��อย�.ต.างพื้ล+งงานก+น จัะม� IEแตกต.างก+นอย.างเหิ,นได�ชุ+ด เพื้ราะอย�.หิ.างจัากน วุเคล�ยสต.างก+นมาก จั2งด2งด�ดก+บน วุเคล�ยสด�วุยแรงต.างก+น การด2งด�ดอ เล,กตรอนเหิล.าน��ออกจัากอะตอม จั2งต�องใชุ�พื้ล+งงานต.างก+นอย.างเหิ,นได�ชุ+ด
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
38
จั3านวุนกล .มของ IE ที่��แตกต.างก+น แสดงใหิ�ที่ราบวุ.าธาต น+�นม�อ เล,กตรอนอย�.ก��ระด+บพื้ล+งงานนอกจัากน��ระด+บพื้ล+งงานของอ เล,กตรอนบอกใหิ�ที่ราบวุ.า ธาต น+�นอย�.คาบใดในตารางธาต
อ เล,กตรอนที่��อย�.ในระด+บพื้ล+งงานนอกส ด เป?นต+วุบ.งบอกวุ.าธาต น+�นอย�.ในหิม�.ใดของตารางธาต (พื้ จัารณ์าได�ชุ+ดเจัน ส3าหิร+บ 20 ธาต แรก)
ควุามส+มพื้+นธ&ระหิวุ.างพื้ล+งงานไอออไนเซึ่ชุ+น และระด+บพื้ล+งงานของอ เล,กตรอน
3 . โครงสร�างอะตอม ชุ ดที่�� อ ศราวุ ที่ธ แสงอ ไร
แหิล.งอ�างอ ง• Martin S. Silberberg, Chemistry: The Molecular Nature
of Matter and Change, McGraw-Hill Higher Education, 2004
• Raymond Chang, Chemistry, Williams College, McGraw-Hill Higher Education, 2002
• http://www.chemistrycoach.com
top related