3.Energia jäävusest tingitult saab sulustatud elektron energiat omandada ja loovutada ainult kindlate kvantumite viisi, mis võrduvad lähte ja lõpptasemete energia vahega. 4. Kolmemõõtmelisse ruumiossa sulustatud elektroni leiulained ja energiatasemed on määratud kolme kvantarvuga. 5.Kvantmeaanikas näidatakse , et kolmemõõtmelises aatomise määravad elektroni seiulainete kuju ja orientatsiooni kolm kvantarvu: peakvantarv n=1,2,3..., kõrval ehk orbitaalkvantarv l=0,1,2(n-1) ja magnetkvantarv ml=0,pm 1,pm2....pm l. 7.Elektroni energiatasemed vesiniku aatomis sõltuvad peakvantarvust n, mitmeelektroonses aatomis ka kõrvalkvantarvust L. Magnetkvantarvust sõltuvad energiatasemed ainult magnetväljas.Spinn. iseloomustab algosakese sise- magnetomadusi. Elektroni spinni ja tema orientatsiooni määrab spinnkvantarv s= pm ½. Tõrjutusprintsiip: ühes ja samas aatomis ei saa olla kaht elektroni mille neli kõik kvantarvu n,l,ml ja s langeksid kokku.
Nimeta neli kvant arvu, mis iseloomustavad aatomit. (iseloomusta) n-peakvantarv (suvaline täisarv) l-orbitaalkvantarv (iseloomustab elektroni liikumishulga moment) m1-magnetkvantarv 8iseloomustab elektrooni liikumishulga suunda) m2-magnetkvantarv (iseloomustab elektrooni pöörlemist) Mida kujutab endast Balmeri seeria? Balmeri seeria kujutab endast energia kiirgumist mistahes 9-st kvantolekust 2. Kvantolekusse. Kvandi kiirgamisel tekivad erinevad värvid. Nt. 9 kvandilt 2. Mines tekib violetne värv jne. Sõnasta Bohri postulaat 1)Aatom võib olla statsionaarses olekus püsivalt, mitte neelates ega kiirates energiat 2)aatom kiirgab või neelab energia kvandi, kui ta läheb ühest statsionaalsest olekust teise
28. Millal kiirgab või neelab aatom valgust? Statsionaarses olekus aatom elektromagnetlaineid ei kiirga (Bohri I postulaat). Aatom kiirgab või neelab elektromagnetlaineid siirdel ühest statsionaarsest olekust teise (Bohri II postulaat). 29. Millised kolm kvantarvu määravad elektroni võimaliku seisulaine? peakvant n, kõrval-e orbitaalkvant l ja magnetkvant m 30. Mida näitab kolmemõõtmelises aatomis orbitaalkvantarv l ja magnetkvantarv ml? Impulsimoment (ehk pöörlemishulk) L näitab pöörleva keha osade impulsside mõju pöörlemisele või siis pöörleva keha suutlikkust teisi kehi liikuma panna. Magnetkvantarv ml määrab orbitaallainete ringlemistelje (elektroni impulsimomendi vektori) asendi ruumis antud lainetüübi jaoks. Magnetkvantarv näitab, kui suur on elektroni orbitaalse impulsimomendi
Elektronmikroskoobi ja valgusmikroskoobi võrdlus? Elektronmikroskoobis ei kasutata objekti läbivalgustamiseks valgusvihku, vaid seda kiiritatakse läbi elektronkimbu. Objektist tekitavad suurendatus kujutise elektronläätsed. Mis juhtub piiratud ruumiossa sulustatud osakese leiulainetega? Ta ei levi ruumis edasi, ta on piiratud ulatusega keskkonna võnkuv olek. KÜSI ÜLE Millised on kvantarvud ja mida nad määravad? Kvantarvud on n ehk peakvantarv, l ehk orbitaalkvantarv, m ehk magnetkvantarv ja spinn. Määravad elektroni olekuid. Kuidas on seotud elektroni orbiidid ja elektroni leiulained? Kui elektron tiirleb orbiidil, siis peavad tema leiulained olema orbitaallained. Bohri postulaadid. 1) Statsionaarsete olekute postulaat elektron saab ümber tuuma tiirelda mingil kindlal orbiidil 2) Lubatud orbiitide postulaat ehk kvantreegel elektronil saab olla ümber tuuma tiireldes mitu kindlalt orbiiti, kuid mitte samaaegselt 3) Kiirguse postulaat
määratav täpsemalt kui ,,paikneb kusagil energialõigul delta E0h/delta t piires".) 3. Kui elektronil on piisavalt energiat, et barjäärini jõuda aga samas mitte piisavalt palju et üle hüpata. 4.Peakvantarv n - eristab seisulaineid, mis on moodustunud keralaineist. Kõrval- ehk orbitaalkvantarv l - määratleb orbitaallaineid, mis on sündinud tuuma läbiva telje ümber ringlevaist laineist. Magnetkvantarv ml määrab orbitaallainete tiirlemistelje orientatsiooni ruumis. 5. Spinn kujutab endast imepisikest magnetit, mida iseloomustav suurus, magnetmoment, võib olla kahtpidi orienteeritud. 6. Samas aatomis ei saa olla kahte ühesuguste kvantarvudega elektroni. 7. Ioonside on positiivse ja negatiivse iooni vahel tekkinud tõmme. Aines on osakesed - aatomid või ioonid - alati vastastikuses mõjutuses, mis näitab, et nende vahel on sidemed
neela energiat. 2) Aatom kiirgab footoni suurema energiaga Ek / J / statsionaarsest olekust üleminekul väiksema energiaga statsionaarsesse olekusse En / J / üleminekul. 26. Iseloomusta peakvantarvu, orbitaalkvantarvu, magnetkvantarvu ja spinnkvantarvu. - Peakvantarv- eristab seisulaineid, mis on moodustunud keralaineist. Orbitaalkvantarv- määratleb orbitaallaineid, mis on sündinud tuuma läbiva telje ümber ringlevaist laineist. Määrab elektroni pöördimpulsi L. Magnetkvantarv- määrab orbitaallainete tiirlemistelje orientatsiooni ruumis. Spinnkvantarv- võib omada kahte väärtust + 0,5 ja 0,5 27. Mis määravad iga elektroni seisundi aatomis? - Neli kvantarvu: peakvantarv n, orbitaalkvantarv l, magnetkvantarv ml ja spinnkvantarv s 28. Mis tuleneb kindlasse ruumi sulustatud mikroosakese lainepikkusest tema kiiruse energia ja impulsi kohta? - Kvantarv n 29. Mis määrab lõplikult laineliste omadustega elektroni kohta aatomis? - Leiulaine 30
III aatom kiirgab, kui elektron läheb kõrgemalt nivoolt madamale ja neelab energiat madalamalt niv kõrgemale minnes. DeBroglie: dualism on mateeria omadus, st elektron võib käituda osanähtustes kui osake või lainetus. Mikrom osakeste käitum: juhuslikkus, määramatus ei saa asukohta kiirust. Kvantmeh: Peakvantarv n: määrab ära vastava energia statsionaarsel energianivool. Orbitaalkvantarv l: määrab ära impulsmomendi, järelikult aatomi kauguse tuumast. Magnetkvantarv m: määrab ära elektron orbiitide orientatsioonid ruumis. Spinkvantarv s: määrab ära elektroni pöörlemise suuna. Aatomi moodustamisel keht 2 printsiipi: energia miinumumi pr: aatom püüab võtta alati sellise oleku, kus energia oleks minim. Pauli keelu pr: ühes ja samas aatomis ei saa olla kaht elektroni ühes ja samas kvantolekus. Laser: valgusallikas, kus toimub aatomite sunnitud kiirgamine, kusjuures tekkiv valgus on rangelt koherentne ning kitsalt suunatud
- Kaasaegne aatomimudel kirjeldab elektrone aatomis kvantarvudega. Kirjeldatakse neid piirkondi, kus elektrone võib leida, st elektronide leiulainete kujusid. Tõrjutusprintsiipi võib makromaailmas seletada nii, et kaks keha ei saa olla samal ajal samas kohas. Aatomi elektronstruktuuris tähendab see, et samas olekus, st sama kvantarvude komplektiga saab aatomis korraga olla ainult üks elektron. Elektronide kvantarve on neli: peakvantarv (n), orbitaalkvantarv (ℓ), magnetkvantarv (m) ja spinn (s). Peakvantarv loeb elektronkihte. Elektroni keskmine kaugus tuumast on väikseim esimeses kihis. Järgmistes kihtides on elektronid tuumast keskmiselt järjest kaugemal. Leiulaine suuremad amplituudid on tuumast kaugemal, suurema tõenäosusega võib elektrone leida tuumast veidi kaugemal. Kuna kaugemal on ruumi rohkem, siis mahub sinna rohkem elektrone ja alates teisest kihist jagunevad elektronid alakihtidesse. Igas
Mikromaailmas kehtivad täpsuspiirangud: samaaegselt ei ole võimalik kuitahes täpselt mõõta kaht füüsikalist suurust. Tunnelefektiks nimetatakse nähtust, kus osake on võimeline ületama potentsiaalibarjääri ilma välist energiat kasutamata, kui barjääri laius on väiksem kui osakese lainepikkus. Kvantarvudeks nimetatakse täisarve, mis kirjeldavad elektronide orbiite aatomis. On olemas peakvantarv, orbitaalkvantarv, magnetkvantarv ja spinnkvantarv. Tõrjutusprintsiip e. Pauli printsiip: samas aatomis ei saa olla kahte ühesuguste kvantarvudega elektroni. Molekulides hoiab aatomeid koos keemiline side iooniline või koovalentne side. Tahkisteks nimetatakse aineid, mille aatomid paiknevad korrapäraselt (kristallvõres) Energiatsoonideks nimetatakse piirkondi tahkistes, mille elektronid saavad viibida või milles nende liikumine ei ole võimalik (valentstsoon, juhtivustsoon ja keelutsoon)
8. Kvanttingimus (valem tähistused, kuidas arvutada elektroni orbiidi raadiust. statsionaarsete olekute korral on elektroni impulsimoment võrdne täisarvkordse Plancki konstandiga 2r= 9.Kvantarvud(4) Väätused ja mida nad määravad 1)Peakvantarv- täisarv n, mis määrab ära elektroni energiataseme aatomis. (1,2,3.....) 2)Orbitaalkvantarv- määrab ära orbitaallained mis tekivad elektronide liikumisel ühelt orbiidilt teisele. Tähis:l L=0,1,2,3.....(n-1) 3)Magnetkvantarv(määrab ära elektroni tiirlemis suuna elektronil ml=-l...o...+l 4)Spinn- elektroni pöörlemise suund ümber oma telje. s= 10.Milliste reeglite järgi kihistuvad elektronid aatomis. Sõnasta Pauli printsiip ja energia miinimumi printsiip. 1)Pauli keeluprintsiip- samas aatomis ei saa olla kahte ühesuguste kvantarvudega n,l,ml, s, elektroni 2)Energia miinimumi printsiip- iga elektron liigub sellisel orbiidil millel tema energia antud tingimuste juures on minimaalne 11
KONTROLLTÖÖKS Kvantarvud - selgitada nelja kvantarvu tähendused, võimalikud väärtused. Osata kirjutada kvantarvude minimaalsed/maksimaalsed väärtused. n – peakvantarv, määrab energianivoo, kuhu elektron kuulub ehk määrab ära elektroni energiataseme n= 1, 2, ..., ∞ l – orbitaalkvantarv, määrab alanivoo, kuhu elektron kuulub, ja ka vastava lainefunktsiooni ruumilise kuju l= 0, 1, 2, ..., n-1 ml – magnetkvantarv, määrab orbitaali ruumilise orientatsiooni ehk näitab suunda ml= -l, ..., l ms – spinnkvantarv, näitab, kas elektroni magnetmoment on magnetvälja suunaline või sellega risti ms= -0,5; 0,5 Elektronstruktuuri ja elektronvalemi kirjutamine – harjutan!!! Kristallivõre energia – energia erinevus kristalli moodustavate ioonide tihepakendite ja gaasifaasis üksteisest lõpmata kaugel paiknevate ioonide vahel e 2 N A ∨z 2 z 1∨ ¿ 4 πd ε 0
t, t. 2. Osakese impulss p=mv; p x*ph t*Eh Pauli keeluprintsiip Ühes mikroosakeste süsteemis ei saa olla kahte või enamat osakest, mille kvantarvus oleksid ühesugused. Kvantarvud, nende omavahelised seosed. Kui n=1, siis l=0 ja m=0. Kui n=2, siis l=1. Kui n=3, siis l=2. 1. Peakvantarv - n Määrab orbitaali kauguse tuumast. n=1; 2; 3... 2. Kõrvalkvantarv - l Määrab orbitaali kuju. l=0; 1; 2... (n-1) 3. Magnetkvantarv - m Seotud magnetiliste omadustega. m=0; ±1; ±2... ±l 4. Spinkvantarv - s Määrab ära magnetmomendi. s=+½; -½
- Kogu mateeriat võib käsitleda ka kui lainetust. Igal osakesel on lainelised omadused - Lainepikkuse valem: plancki konstant jagatud liikumisehulga ehk impulsiga Kvantarvud elektrone iseloomustavad arvud - peakvantarv: elektoni kaugus tuumast - orbitaalkvantarv: millised võimalikud orbiidid antud n korral on stabiilsed - magnetkvantarv: elektroni liikumishulga momendil võimalik suund - spinnkvantarv: impulsimoment Pauli keeluprintsiip ühes ja samas aatomis ei saa olla kahte elektroni ühesuguses kvantolekus, mis on määratud kvantarvude nelikuga Heisenbergi määramatusprintsiibid - Ei ole võimalik kuitahes täpselt samaaegselt määrata osakese asukohta ja liikumishulka - Ei ole võimalik kuitahes täpselt samaaegselt määrata osakese energiat ja aega Aatom (millest koosneb?)
- Kogu mateeriat võib käsitleda ka kui lainetust. Igal osakesel on lainelised omadused - Lainepikkuse valem: plancki konstant jagatud liikumisehulga ehk impulsiga Kvantarvud elektrone iseloomustavad arvud - peakvantarv: elektoni kaugus tuumast - orbitaalkvantarv: millised võimalikud orbiidid antud n korral on stabiilsed - magnetkvantarv: elektroni liikumishulga momendil võimalik suund - spinnkvantarv: impulsimoment Pauli keeluprintsiip ühes ja samas aatomis ei saa olla kahte elektroni ühesuguses kvantolekus, mis on määratud kvantarvude nelikuga Heisenbergi määramatusprintsiibid - Ei ole võimalik kuitahes täpselt samaaegselt määrata osakese asukohta ja liikumishulka - Ei ole võimalik kuitahes täpselt samaaegselt määrata osakese energiat ja aega Aatom (millest koosneb?)
1.Schrödingeri võrrand- kvantmehaanika põhivõrrand, kirjeldab mikroosakeste liikumist. 2.Mikromaailma täpsuspiirangud- osakese kirjeldamiseks kasutatavad suurused on paarikaupa täpsuslikus seoses. Kui ühe suuruse täpsust suurendada, kaotatakse teise suuruse täpsus. 3.Millal elektron satub potentsiaalbarjääriga kokku- 4.Elektroni isel kvantarvud- n-peakvantarv, l-orbitaalkvantarv, m1-magnetkvantarv ja s- spinnkvantarv 5.Kvantarvude sisu, mida näitavad- määravad elektroni olekud 6.Spinn- Elektronile(ja teistele elemntaarosakestele) omast sisemist magnetismi iseloomustab osakese spinn. 7.Selgita tõrjutusprintsiibi sisu(Pauli printsiip)- samas aatomis ei saa olla kahte ühesugust elektroni. 8.Ioonside,keemiline side. Elektriline tõmbejõud erinimeliselt laetud ioonide vahel moodustab ioonsideme. Keemiline side on vastastiktoime aatomite vahel molekulides ja ioonide vahel kristallides 9
Matemaatiliselt kirjeldab elektronpilve Schrödingeri võrrand: hy=ey Orbitaali saab kirjeldada lainevõrrandiga = peakvantarv n (orbitaali kaugus tuumast, n-le vastab n2 orbitaali), orbitaankvantarv l (orbitaali kuju, igale l-le vastab alakiht, s=0), magnetkvantarv m (orbitaalide asend üksteise suhtes, 0, +-1..+-l). Elektronpaar vastasmärgiliste spinnidega elektonid Elektronvalem elektronide paigutus energia järgi aatomis MO-meetod keemiliste sidemete tekkimine lähtudes kvantmehaanika seadustest. Lõdvendav, mittesiduv, siduv Orbitaal piirkond, kus elektron(paar) saab aatomis või molekulis asuda Kvant energiaportsjon, et elektron saaks orbitaale vahetada
see kvantarv nullist erinev. Näiteks liitosakese mesoni (elementaarosakese) kvantarv barüonlaeng (elementaarosakese laeng) on 0, kuigi tema koostisosadel kvargil (hüpoteetiline murdarvulise laenguga osake) ja antikvargil on barüonlaeng olemas (kvargil 1/3 ja antikvargil -1/3). Elektroni kvantseisund Peakvantarv: n (eristab seisulaineid) Kõrval- ehk orbitaalkvantarv: l (määratleb orbitaallaineid ja määrab ka elektroni orbitaal-impulsimomendi L) ja Magnetkvantarv: ml (määrab orbitaallainete tiirlemistelje orientatsiooni ruumis) Spinn: s (vajalik kvantseisundi kirjeldamiseks) Elektroni kvantseisundi aatomis määravad kindlaks eelpool nimetatud neli kvantarvu. 4 Pauli keeluprintsiip (ehk tõrjutusprintsiip) Pauli keeluprintsiip Pauli keeluprintsiip ehk tõrjutusprintsiip on oluline printsiip kvantmehaanikas (arvestab mikroosakeste käitumise eripärasid), mille sõnastas 1925
4.Kvantarvud - mõiste ja mida mingi konkreetne kvantarv määrab. Kvantarvud iseloomustavad aatomi olekut, määravad ära aatominerrgia taseme, määravad elektronkatte struktuuri jagunemise elektronkihtideks ja orbitaalideks. Kvantarve on kokku 4: a) Peakvantarv- keskmine kaugus tuumast, tähis n b) Orbitaalkvantarv- määrab orbitaali geomeetrilise kuju , võimalikud orbitaalid, mis on I väärtuse korral stabiilsed . Tähis I c) Magnetkvantarv- määrab orbitaali paiknemise teiste orbitaalide suhtes, tähis m d) Spiraalkvantarv- sisemine liikumine mkroosakestes,millega kaasneb kindel magnetväli. Tähis ms 5.Mis on kvantmehaanika peamised seisukohad? Kvantmehaanika – on füüsika haru, mis tegeleb aine ja välja vaheliste seoste, aatomi struktuuri, kvantosakeste liikumise ja sellega seotud nähtuset uurimisega. Energia võib kiirguda või neelduda vaid kindlate kvantide kaupa.
suuremad minimaalsetest. Kvantarv süsteemi olekut iseloomustav väärtus kvantmehhaanikas. Tähis nL. Elektroni orbiidil tiirlevad leiulained peavad olema orbiidilained. Bohri aatomimudel: mänginud olulist rolli mikrofüüsikas. Kirjeldas vesiniku ehitust piisavalt täpselt, selgitades tema spektrijoonte olemust. Siiski ei saanud seda kasutada mitmeelektronilistele aatomitele. Laineomadustega elektron ei saa karbis kunagi paigale jääda. Peakvantarv: n. Kõrval e orbitaalkvantarv: l. Magnetkvantarv: m. Elektropilve kuju sõltub energiatasemest, n,l,m. Elektroni spinnid: need võivad olla kahtpidi orienteeritud, neil on poolarvuline spinn aga kaks identset poolarvulise spinniga osakest ei saa jagada sama kvantolekut. Tähis: s. Tõrjutusprintsiip: ühes aatomis ei saa olla kaht elektroni samade kvantarvudega, et n,l,m ja s oleksid samad. Kiip: pooljuhtplaadike, millesse on tehtud palju väikseid transistoreid koos takistite, kondesaatorite jm. Transistor: pooljuhtseadis
liigub. f= = = 6. Aatom kiirgab kvandi, kui elektron liigub tuumale lähemale Neelab kvandi, kui elektron liigub tuumast kaugemale. 7. 1) peakvantarv n=1,2,3,4,... Määrab ära elektroni orbiidi raadiuse, kiiruse, aatomi energia väärtuse, lainepikkuse. 2)orbitaalkvantarv l=0,1,2,3,.. (n-1) Määrab ära vastaval orbitaalil olevate orbitaalide kuju ja lainepikkuse. l=0....s 1s l=1....p 2s2p l=2....d 3s3p3d 3)magnetkvantarv m=0; -1; -2; -3;.... -(n-1) Määrab ära elektroni tiirlemissuuna ümber tuuma. Päripäeva +, vastupäeva Tiirlemissuuna kindlaksmääramiseks on vaja magnetvälja, kiirgusspektrile tekib ühe joone asemel kaks joont. 4)spinn Määrab ära elektronide pöörlemissuuna ümber oma telje Kõik elementaarosakesed on spinniga. Võivad pöörelda päri- ja vastupäeva. Spinniga osake on kui väike magnet, mis tekitab magnetvälja, milles on 2 poolust. 8
See ei ole kõrvaldatav ei riistade ega meetodite täiendusega. Nt. asukoht ja impulss. Tunnelefekt Nähtus, kus mikroosake on võimeline läbima potensiaalibarjääri, mille mõõtmed on väiksemad osakese lainepikkusest. Nt. alfalaguminine või nt. samal põhimõttel töötab tunnelmikroskoop. Kvantarvud Enamasti täisarvud, mis kirjeldavad elektronide asukohta aatomis.1)Peakvantarv n = 1,2 ... (elektronkihid) (kaugus tuumast).2)Orbitaalkvantarv l = 0,1,2...n-1 (orbiidi kuju).3)Magnetkvantarv m = 0, +-1; väärtused l ja l vahel (orbiidi asend ruumis).3)spinn = ½ ja ½ (elektroni pöörlemine kas päri või vastupäeva) Radioaktiivsus ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneselik lagunemine. Selle protsessiga kaasneb radioaktiivne kiirgus. Radioaktiivsuseks nimetatakse ka ebastabiilsete elementaarosakeste (nt neutron) lagunemist. Tuuma lagunemine võib toimuda nii alfa- kui ka beetalagunemise teel. Alfalagunemise puhul kiirgab tuum alfaosakese ning
• Seetõttu räägime elektronpilvest. • Elektronpilve kuju sõltub energiatasemest. 13. Kvantarvud iseloomustavad: • Energiataseme numbrit loetuna alates tuumast nimetatakse oleku peakvantarvuks. • Peakvantarvule n=1 vastab aatomi põhiolek, tema energia on minimaalne. • Kõiki teisi olekuid(n>1) nimetatakse ergastatud olekuks. • Püsiv on aatom vaid põhiolekus. Ergastatud olek on ajutine. 14. Perioodilisuse kujunemine: • Peakvantarv • Orbitaalkvantarv • Magnetkvantarv • Spinn 15. Väline fotoefekt seisneb sellest,et valgus lööb metalli pinnalt elektrone välja, neid nimetatakse fotoelektronideks. !3
= �Ψ (siin � on hamiltoniaan (energiaoperaator); � on süsteemi energia) Kvantarvud – lainefunktsioonides esinevad täisarvud, millest võib sõltuda ka lainefunktsiooni matemaatiline kuju 1)peakvantarv n (positiivne täisarv) – määrab elektronkihi (määrab orbitaali mõõtmed ja energia) 2)orbitaalkvantarv l (0 või positiivne täisarv) – määrab alakihi; tähistatakse töhtedega s,p,d,f (määrab orbitaali tuuma ümber ringlemise kiiruse ja selle kaudu orbitaali kuju) 3)magnetkvantarv ml (täisarv vahemikus –l....l) – määrab konkreetse orbitaali alakihis (kirjeldab orbitaalse liikumise orientatsiooni) 4)spinnkvantarv m s (-½ või ½)– iseloomustab elektroni teatavat sisemist omadust, spinni Elektronkonfiguratsioon – elektronide jaotus orbitaalidel Pauli printsiip – samal orbitaalil ei saa olla rohkem kui kaks, vastasmärgiliste spinnidega, elektroni Hundi reegel – kui asmas alakihis on rohkem kui üks orbitaal, siis paigutuvad
= (siin on hamiltoniaan (energiaoperaator); on süsteemi energia) Kvantarvud lainefunktsioonides esinevad täisarvud, millest võib sõltuda ka lainefunktsiooni matemaatiline kuju 1)peakvantarv n (positiivne täisarv) määrab elektronkihi (määrab orbitaali mõõtmed ja energia) 2)orbitaalkvantarv l (0 või positiivne täisarv) määrab alakihi; tähistatakse töhtedega s,p,d,f (määrab orbitaali tuuma ümber ringlemise kiiruse ja selle kaudu orbitaali kuju) 3)magnetkvantarv ml (täisarv vahemikus l....l) määrab konkreetse orbitaali alakihis (kirjeldab orbitaalse liikumise orientatsiooni) 4)spinnkvantarv m s (-½ või ½) iseloomustab elektroni teatavat sisemist omadust, spinni Elektronkonfiguratsioon elektronide jaotus orbitaalidel Pauli printsiip samal orbitaalil ei saa olla rohkem kui kaks, vastasmärgiliste spinnidega, elektroni Hundi reegel kui asmas alakihis on rohkem kui üks orbitaal, siis paigutuvad
kõrgemale Seega on vabas aatomis põhiolekus (mitteergastatud olekus) kõik madalamad energianivood täidetud Kvantarvud Peakvantarv · tähis n · väärtuseks suvaline täisarv · määrab ära energianivoo, kuhu elektron kuulub Orbitaalkvantarv · tähis l · võib omada täisarvulisi väärtusi l= 0,1,2,...,n-1 ·iseloomustab elektroni liikumishulga momendi absoluutväärtust ·määrab kindlaks, millised võimalikud orbiidid antud n korral on stabiilsed Magnetkvantarv · Kui kõik ausalt ära rääkida..... tähis ml ·võib omada väärtusi ml=0,±1,±2,...,±(l-1),±l ·iseloomustab liikumishulga momendi vektori võimalikku suunda Spinnkvantarv · tähis ms ·väärtuseks ms=±½ · "lubab" igale orbitaalile panna 2 elektroni Lihtsamad ja keerulisemad aatomid Kergemad näited H, He Vesiniku aatomi põhiolekus on aatomituuma ümber üks elektron 1s orbitaalil Keerulisemate molekulide koostises võib olla tuhandeid aatomeid Näited: HTTP://WWW
vaadeldakse spektrit Spektrograaf aparaat, kus spektrid jäädvustatakse fotoplaadile või filmile Spektromeeter aparaat, kus kiirgus muundatakse fotoelemendi või termopaari abil muutuva tugevusega elektrivooluks Spektraalanalüüs - aine keemilise koostise kindlakstegemine kiirgus- või neeldumisspektrite abil Orbitaalkvantarv (l) selle poolest erinevad orbitaallained Magnetkvantarv (m) määrab orbitaalse seisulaine sümmeetriatelje asendi ruumis antud lainetüübi jaoks Spinnkvantarv (s) iseloomustab elektroni kohapeal pöörlemist (väärtused murdarvulised) Metastabiilne seisund pikaajaline seisund, kus elektron ja aatom on ergastatud olekus (10-3 sekundit) Luminestsents valguse toimel tekkinud kiirgus Luminofoor aine, mis kiirgab valgust
r = orbiidi raadius n = peakvantarv Kaasaegne aatomimudel Kaasaegne mudeli kohaselt võib määrata vaid tõenäosuse, kust võiks leida elektrone aatomis. Elektroni ei saa vaadata kui kuulikest, mis tiirleb ümber tiiva, piirkonda, kust võiks elektrone leida. Seda nim. elektronpilveks. Kõige tõenäolisem elektroni orbiidi raadius langeb kokku Bohri poolt arvutatud orbiidi raadiusega. Iga elektronioleku määravad 4 kvantarvu: 1. Reakvantarv n 2. Orbitaalkvantarv l = 0,1 ... n – 1 3. Magnetkvantarv m = -l ... l (NAGU LAMMAS) oleneb, mis pidi pöörleb 4. Spin s = +/- 0.5 Kehtib W.Pauli printsiip: Ühes aatomis ei saa olla kahte ühesuguse kvantarvuga elektroni. Bohri kvanttingimuse ja De Brogbie võib määrata elektroni orbiidi raadiuse. Valemist on näha, et elektroni orbiidi ümbermõõt on võrdeline peakvantarvuga n ja elektroni lainepikkusega Λ. 2 *r=n*Λ Laser Kaasaegne aatomimudel võimaldas luua uut tüüpi valgusallika – laseri. Laser loodi 1960. Aastal.
· Määramatuse printsiip ütleb, et teatud väikesed vead on loodusseadustesse,,sisse kirjutatud´´, nad on omaette loodusseadused. KVANTARVUD: PEAKVANTARV · Tähis n. · Väärtuseks suvaline kvantarv. · Määrab energianivoo, kuhu elektron kuulub. ORBITAALKVANTARV · Tähis l. · Väärtuseks täisarv, mis: 0 l n-1. · Iseloomustab elektroni liikumishulga momendi absoluutväärtust. · Määrab stabiilsed orbiidid antud n korral. MAGNETKVANTARV · Tähis ml. · Väärtused: -lml l, kusjuures mlZ. · Iseloomustab liikumishulga momendi vektori võimalikku suunda. KRISTALLIDE EHITUS · Kristallides on aatomid/ioonid paigutatud kindlas korras, nad moodustavad ruumvõre. · Metallide kristallides on kristallvõreks seostunud positiivsed ioonid, mille vahel liiguvad peaaegu vabalt kristalliseerumisel vabanenud elektronid. See muudab metallid ka headeks elektrijuhtideks.
Keemia alused. Põhimõisted ja -seaduspärasused VI. Aatomiehitus 1. Kvantmehhaanilise mudeli põhiseisukohad, kvantarvud Orbitaal ruumiosa, kus elektroni leidumise tõenäosus on suur; · peakvantarv, n määrab elektroni energianivoo, n = 1, 2, 3, 4 ... , (kihid: K, L, M, N ..); · orbitaal- ehk kõrvalkvantarv, l määrab elektroni energia alanivoo, iseloomustab orbitaali kuju, l = 0, 1, 2, 3, ..., n-1 (orbitaalid: s, p, d, f ..); · magnetkvantarv, ml määrab orbitaalide arvu alanivool, iseloomustab orbitaali orientatsiooni ruumis, ml = 0, ± 1, ± 2, ± 3 ..., ± l; 1s · spinnkvantarv, ms määrab elektroni magnetmomendi suuna, ms = ± ½ . 2s 2p 3s 3p 3d Pauli printsiip aatomis ei saa olla kahte (või enamat) elektroni samas 4s 4p 4d 4f
Lainefunktsioon - kirjeldab elektroni liikumist iseloomustavate lainete amplituudi ja nende faasi (pluss või miinus). Orbitaal ruumiosa, milles elektroni viibimise tõenäosus on suur (ligi 100%). Kvantarvud kirjeldavad elektroni võimalikke energiatasemeid ja lainefunktsioone. Peakvantarv (n) määrab ära elektroni keskmise kauguse tuumast, st näitab perioodi (kihinr); Orbitaalkvantarv (l) määrab ära orbitaali kuju. l = 0, 1, 2, ..., n; Magnetkvantarv (m) määrab ära orbitaali orientatsiooni ruumis, st näitab energia nivood mag. väljas. m = -l, ..., l; Spinkvantarv (s) määrab ära elektroni pöörlemise suuna ümber oma telje. s = +/- ½ Aatomi elektronkonfiguratsioon näitab ära elektronide paiknemise aatomis. Põhiolek, ergastatud olek. Pauli printsiip aatomis ei saa olla kahte täpselt ühesuguses energiaolekus asuvat elektroni.
Põhimõisted ja -seaduspärasused VI. Aatomiehitus 1. Kvantmehhaanilise mudeli põhiseisukohad, kvantarvud Orbitaal – ruumiosa, kus elektroni leidumise tõenäosus on suur; • peakvantarv, n – määrab elektroni energianivoo, n = 1, 2, 3, 4 … ∞, (kihid: K, L, M, N ..); • orbitaal- ehk kõrvalkvantarv, l – määrab elektroni energia alanivoo, iseloomustab orbitaali kuju, l = 0, 1, 2, 3, …, n-1 (orbitaalid: s, p, d, f ..); • magnetkvantarv, ml – määrab orbitaalide arvu alanivool, iseloomustab orbitaali orientatsiooni ruumis, ml = 0, ± 1, ± 2, ± 3 …, ± l; 1s • spinnkvantarv, ms – määrab elektroni magnetmomendi suuna, ms = ± ½ . 2s 2p 3s 3p 3d Pauli printsiip – aatomis ei saa olla kahte (või enamat) elektroni samas 4s 4p 4d 4f
paiknemise tõenäosuse suvalises ruumalaelemendis tuuma mõjuväljas tulemuseks on orbitaalid Niels Bohr elektron saab omada ainult teatud energia väärtusi energia on kvantiseeritud Seletas ära vesinikuaatomi joonspektri H aatomi ionisatsiooni energia on 13,6 eV ehk 1300 kJ/mol Iga orbitaal on kirjeldatav kolme kvantarvu abil · n peakvantarv elektronkiht · l orbitaalkvantarv orbitaalide kuju (s, p, d ja f orbitaalid) · m magnetkvantarv orbitaali orientatsioon ruumis (px, py, pz) Mida suurem on peakvantarv seda kaugemal tuumast võib elektroni kohata ja seda kõrgem on elektroni energia Orbitaal- ja magnetkvantarvud s orbitaal sfääriline ja igas suunas võrdne ühes elektronkihis on üks s orbitaal p orbitaal hantlikujuline ühes
energiat. 2. Postulaat: Energiat neelatakse või kiiratakse, kui elektron läheb ühelt orbiidilt teisele. Millal aatom kiirgab ja millal neelab kvandi Elektron neelab energiat, kui liigub kõrgemale orbiidile ning energiat kiirgub kui liigub madalamale orbiidile. Kvantmehaanika põhivõrrand: selle abil saab arvutada osakese leiulaine sõltuvuse koordinaadist ja ajast. Kvantarvud on Peakvantarv, kõrval-ehk orbitaalkvantarv, magnetkvantarv, elektroni spinn. Milles avalduvad elektroni lainelised omadused Elektron omab lainelisi omadusi, mida saab jälgida, kui lasta elektrone läbi kitsa pilu. Elektronid ei paikne siis ruumis ühtlaselt, vaid nende paiknemine sarnaneb interferentsi ribadega, st, elektroni on mõnes ruumipunktis võimalik leida suurema tõenäosusega kui kõrvalpunktist. St nim neid ka tõenäosuslaineteks. Heisenbergi relatsioonid
teisel energiatasemel jne. Mida suurem on peakvantarv, seda suurem on aatomi energia, tema keskmine kaugus tuumast ja seda suurem on tema orbitaal. Samale peakvantarvule vastavat elektronide kogumit nimetatakse elektronkihiks. Elektronkihis olevaid elektrone saab olla maksimaalselt 2n2. Näiteks esimesel orbiidil saab olla maksimaalselt 2 elektroni, teisel 8, kolmandal 18 jne. Peale peakvantarvu on olemas teisi kvantarve, näit. Magnetkvantarv. Mõiste: orbitaal (orbiit) ruumiosa, milles elektroni viibimise tõenäosus on suur. Elektroni võimalikke energiatasemeid kirjeldatakse kolme kvantarvuga: 1. Peakvantarv (n) 2. Orbitaalkvantarv (l) määrab ära orbitaali ruumilise kuju. 3. Magnetkvantarv (m) määrab ära orbitaali orientatsiooni ruumis. 2. Energianivoo peakvantarvule vastav energia. Aatom asub põhiolekus (statsionaarses olekus), kui energia on vähim.
kus tõenäosus vastava kvantarvuga elektroni leidmiseks on suurim. Peakvantarv n võib omada positiivseid väärtusi vahemikus 1 - 7. 17. Mis on kõrvalkvantarv ja selle lubatud väärtused? Kõrvalkvantarv defineerib elektroni energia alanivood lubatud põhinivoo piires ja seega ruumialad aatomis, kus elektroni leidmise tõenäosus on suurim, juhul kui antud energianivoo on täidetud. Kõrvalkvantarvu l lubatud väärtused on l = 0, 1, 2, 3,......, n-1 18. Mis on magnetkvantarv ja selle lubatud väärtused? Magnetkvantarv määrab üksikute orbitaalide orientatsiooni ruumis. Tema mõju elektroni energiale on väike. Antud orbitaali lubatud orientatsioonide arv on määratud ära orbitaalil oleva elektroni magnetkvantarvuga. Lubatud ml väärtused on vahemikus - l - + l (ka 0) 19. Mis on spin kvantarv ja selle lubatud väärtused? Spinkvantarv ms määrab 2 elektroni lubatud pöörlemise suunda ümber oma telje
39.Elementaarkvantmehhaaniline aatomimudel. http://www.colorado.edu/physics/2000/quantumzone/bohr.html 40.Kirjutage kvantarvude valiku reeglid. Orbitaalkvantarv l väärtusega 0,1,2....n-1 määrab ära orbitaali kuju (st piirkonna kus elektroni leidumine on kõige tõenäosem). O iseloomustab orbitaalide jaotust energia järgi ühe elektronkihi piires. Igale orbitaalarvule l vastab oma alakiht. Kui l=0, siis on tegu s-orbitaaliga, kui l=1, siis p- orbitaaliga ja kui l=2, siis d-orbitaaliga. Magnetkvantarv m väärtustega -2,-1,0,1,2,...+-L(l) (määrab orbitaali asendi üksteise suhtes). Peakvantarv n väärtustega 1,2,3... määrab ära orbitaali energia e. Orbitaali kauguse tuumast (e. millisel elektronkihil elektron asub). Spinn - +-1/2, iseloomustab elektroni ,,sisemist" magnetmomenti (on tingitud elektronpilve ,,pöörlemisest"). 41.Kasutades kvantarvude valikureegleid selgitage, miks kolmandas perioodis on 18 elementi. n=3 l=0,1,2 m=-2,-1,0,1,2 s=1/2 , -1/2
Peakvantarv võetakse perioodi järgi. Näiteks kolmas periood, siis n-i väärtus ongi 3. Orbitaalkvantarv l väärtusega 0,1,2....n-1 määrab ära orbitaali kuju (st piirkonna kus elektroni leidumine on kõige tõenäosem). O iseloomustab orbitaalide jaotust energia järgi ühe elektronkihi piires. Igale orbitaalarvule l vastab oma alakiht. Kui l=0, siis on tegu s-orbitaaliga, kui l=1, siis p-orbitaaliga ja kui l=2, siis d-orbitaaliga. Magnetkvantarv m väärtustega -2,-1,0,1,2,...+-(l) (määrab orbitaali asendi üksteise suhtes). 7 Spinn - +-1/2, iseloomustab elektroni ,,sisemist" magnetmomenti (on tingitud elektronpilve ,,pöörlemisest"). n=3 l=0 -> m=0 -> s= + 1/2 (1) l=0 -> m=0 -> s= - 1/2 (10) l=1 -> m=-1-> s= + 1/2 (2) l=1 -> m=-1-> s= - 1/2 (11)
50)Millega võrdub vesiniku aatomi energia ja orbiidi raadius Bohri teooria järgi? Selgita. En=- E1/n2 , E1=2,17 *10 astmel -18 J , rn = r1*n ruudus. r1=5,29 *10 astmel -11 51)Milline nägi välja Bohri kvanttingimus? Mis selle õigsust kinnitab? 52)Iseloomusta peakvantarvu, orbitaalkvantarvu, magnetkvantarvu ja spinnkvantarvu. Peakvantarv määrab ära aatomi energia ja elektroni orbiidi raadiuse n=1;2;3;.... Orbitaalkvantarv iseloomustab orbiidi kuju l=0;1;...;n-1 Magnetkvantarv on seletatud selles mõttes, et elektron võib liikuda seal nii üht kui teist pidi. Me= 0;+/-1;...+/-l Spinnkvantarv , kui elektroni pöörlemismomendi iseloomustaja S=+/- ½ 53.55)Mis määravad iga elektroni seisundi aatomis? Elektroni koha aatomis määrab ära aatomis, lõplikult 4 kvantarvu(arvud küs. Nr.52) 54)Mis tuleneb kindlasse ruumi sulustatud mikroosakese lainepikkusest tema kiiruse, energia ja impulsi kohta? 56)Selgita tõrjutus- ehk Pauli keeluprintsiipi.
· Milline on tänapäeva arusaam elektronide paiknemisest aatomis? Elektronid paiknevad aatomis omal kindlal kihil (omal orbiidil) ning ühel orbiidil saab olla 2n2 arv elektrone (n- kihi number) · Nimeta ja iseloomusta kvantarve. Peakvant arv (n) omab täisarvulisi väärtusi ja tema iseloomustab elektroni kaugust tuumast ja seega määrab elektroni energia taseme. Orbitaal ehk kõrvalkvant arv, määrab orbitaali ruumilise kuju ja omab täisarvulisi väärtusi. Magnetkvantarv Me määrab orbitaali orientatsiooni ruumis. Tugevas magnetväljas iseloomustab mingilmääral elektroni kaugust tuumast. · Mis on Schödingeri võrrand? Schödingeri võrrand on kvantmehaanika põhivõrrand, mille kaudu saab arvutada osakese liulaine sõltuvuse koordinaatidest ja ajast · Mida näitab perioodilisustabelis periood ja mida näitab rühm? Periood näitab elektronkihtide arvu. Rühm näitab mitu elektroni on viimasel kihil.
maksimaalne elektronide arv energeerilisel nivool on 2 n => 2)8)18)32)etc orbitaalkvantarv l – määrab elektroni energia alanivoo, iseloomustab orbitaali kuju l = 0, 1, 2, 3, ..., n-1 l = 0 => s-orbitaal l = 1 => p-orbitaal l = 2 => d-orbitaal elektrone, mille l võrdub nt 0, 1, 2, 3, nimetatakse vastavalt s-, p-, d- ja f-elektronideks magnetkvantarv m – määrab orbitaalide arvu alanivool ja iseloomustab selle orientatsiooni m = 0, +-1, +-2, +-3, +-l n=1 l=0 m=0 => 1s n=2 l=0 m=0 => 2s l = 1 m = 0; +-1 => 2p n=3 l=0 m=0 => 3s l = 1 m = 0; +-1 => 3p
Kvantfüüsika aatomipilt. Mõnede Schrödingeri võrrandi lahendeina saadud elektroni seisulained vesiniku aatomis on kujutatud selle slaidi alumises osas olevatel joonistel. Pildid on arvutustulemuste graafiline esitus. Kujutise heledus sümboliseerib elektroni leiutõenäosust vastavas ruumipunktis. Neid kujutisi nimetatakse ka elektronpilvedeks. Elektroni olekud määravad kolm kvantarvu n peakvantarv l - orbitaalkvantarv ml magnetkvantarv Elektroni keskmise kauguse tuumast määrab peamiselt peakvantarv Elektroni spinn Aatomite spektrite eriti täpsel uurimisel selgus, et paljud spektrijooned on lõhestunud moodustades nn.dublette. Nähtuse seletamiseks tuli senise 3 kvantarvule lisaks võtta kasutusele 4. Kvantarv, millel vatsavalt joonte kahestumisele võib olla 2 väärtust: +½ ja -½. Esmaselt seostati seda arvu elektroni pöörlemisega ümber oma telje. Hiljem see
Maal- hoiab sideme; elastsusjõud on Prootonid, neutronid Näited universumi koos selline jõud koos; tuum koos Radioaktiivsed kiirgused Fundamentaalosake- algosake, mis ei koosne millestki. (lepton elektron, neutriino, kvark, vaheosakesed (nt footon) Iseloomustavad: kvantarvud (peakvantarv kihid/kõrvalkvantarv- alakihid s ja p.../magnetkvantarv- orienteeritud ruumis x,y,z/spinnkvantarv- spinn), mass, värvilaeng Elementaarosake- koosneb teistest osakestest nt kvantidest. Iseloomustavad- veidrus, sarm, ilu(omad.mis näitavad mingit sorti käitumist erinevates vastastikmõjudes) Mateeria osakesed- leptonid ja kvargid. Mateeria koosneb 1. põlvkonna osakestest (u ja d kvarkidest ja elektronidest) Leptonid- (elektron, eletronneutriino...) osalevad nõrgas vastastikmõjus ja
Potentsiaalibarjäär on tõke, mille ületamiseks puudub kehal piisav energia. Potentsiaaliauk on olukord, kus keha on mitmest küljest piiratud potentsiaalibarjääridega. Potentsiaalibarjääriks on aatomis elektriväljad, elektron on potentsiaaliaugus, kui ta tiirleb täpselt orbiidil. 12. Iseloomusta kvantarve 1) Peakvandist sõltub elektroni kaugus tuumast. n 2) Kõrval- ehk orbitaalkvandist sõltub elektroni orbiidi kuju. l 3) Magnetkvantarv määrab elektroni orientatsiooni ja tugevas magnetväljas iseloomustab elektroni kaugust tuumas. m 4) Spinn iseloomustab elektroni enda magnetomadusi. Nende 4 kvantarvu abil iseloomustatakse elektroni paiknemist ja liikumist. Elektroni kaugust ja mis pidi ta orbiidil liigub. 13. Milline on tänapäevane arusaam elektronide paiknemisest aatomis? Tänapäeva arusaam elektronide paiknemisest on selline, et elektronid paikevad elektronpilvedes,
Potentsiaalibarjäär on tõke, mille ületamiseks puudub kehal piisav energia. Potentsiaaliauk on olukord, kus keha on mitmest küljest piiratud potentsiaalibarjääridega. Potentsiaalibarjääriks on aatomis elektriväljad, elektron on potentsiaaliaugus, kui ta tiirleb täpselt orbiidil. 12. Iseloomusta kvantarve 1) Peakvantarv määrab elektroni kauguse tuumast ehk energiataseme. n 2) Kõrvalkvantarv ehk orbitaalkvandist määrab elektroni orbiidi kuju. l 3) Magnetkvantarv määrab elektroni orientatsiooni (liigub päri või vastupäeva); tugevas magnetväljas iseloomustab elektroni kaugust tuumas. m 4) Spin iseloomustab elektroni enda magnetomadusi. s Nende 4 kvantarvu abil iseloomustatakse elektroni paiknemist ja liikumist. Elektroni kaugust ja mis pidi ta orbiidil liigub. 13. Milline on tänapäevane arusaam elektronide paiknemisest aatomis? Tänapäeva arusaam elektronide paiknemisest on selline, et elektronid paikevad elektronpilvedes,
➢ Igale orbitaalile mahub maksimaalseltkaks elektroni. 15. Kvantarvud: pea-, orbitaal-, magnet- ja spinnkvantarv. ➢ Peakvantarv (n) omab täisarvulisi väärtusi n = 1,2,3…. Mida suurem on n, seda suurem on elektroni keskmine kaugus tuumast ja seda suurem seega orbitaal. ➢ Orbitaalkvantarv (l) määrab orbitaali ruumilise kuju, tema väärtus sõltub peakvantarvu väärtusest. l väärtused on täisarvud vahemikus l= 0,1,2,3,…, (n-1) ➢ Magnetkvantarv (ml, ka m ) määrab orbitaali asendi (orientatsiooni) ruumis ning määrab ära orbitaalide arvu antud energia alamtasemel. Magnetkvantarv sõltub l väärtusest. Igale l väärtusele vastab (2l + 1) täisarvulist ml väärtust: m= 0, ±1, ±2, …, ±l ➢ Spinnkvantarv (ms, ka s) iseloomustab konkreetset elektroni ja tema pöörlemist ümber oma telje. Spinnkvantarv omab väärtusi -1/2 ja +1/2. 16. Pauli printsiip.
kaasaegse aatomite ehituse teooria sisu kohaselt on elektroni täpse liikumise tee määramine võimatu. Saab vaid väita, et teatud elektron asub antud ajamomendil ühes või teises ruumiosas, kus elektroni leidmise tõenäosust nim. ELEKTRONPILVE TIHEDUSEKS. ELEKTRONPILVE all mõistame elektroni negatiivse laenguga jaotustiheduse ruumilist kuju aatomis ORBITAAL. Kui elektron liigub ruumis määravad tema ruumilise kuju KVANTARVUD: a) peakvantarv - n b) orbitaalkvantarv l c) magnetkvantarv ml d) spinnkvantarv - ms Peakvantarv määrab elektronide orbitaali energia ja iseloomustab tema tõenäosemat kaugust tuumast. Tema väärtused on aatomi normaalolekus täisarvud 1-7ni. Energiatasemeid tähistatakse tähtedega: K, L, M, N, O, P, Q kiht. I tasemel K võib olla 1 või 2 elektroni, II tasemel L kuni 8 elektroni jne. Maksimaalselt võib olla 2.n2 elektroni. Orbitaalkvantarv l iseloomustab samal kihil olevate elektronide energia erinevust. Elektronpilve kuju ja tema
Määrab energiataseme. Orbitaalkvantarv l määratleb orbitaallained, mis on sündinud tuuma läbiva telje ümber läbivaist laineist. Kuna l on seotud elektroni tiirlemisega, määrab ta ühtlasi elektroni orbitaal-impulsimomenti (pöördeimpulsi) L. Orbitaalkvantarv iseloomustab elektroni liikumishulga momentdi absoluuväärtust. l-ist oleneb orbiidi kuju l=0, s- orbitaal, l=1, p-orbitaal, l=2, d-orbitaal, l=3, f-orbitaal. Väärtuse on diskreetsed ja täisarvkordsed. Magnetkvantarv ml määrab orbitaallainete tiirlemistelje (impulsivektori L ) orientatsiooni ruumis. Elektroni seisulaine tervikuna moodustab radiaalselt ja orbitaalselt kulgevate lainete summana. Magnetkvantarvu väärtusteks on ml = -2,-1,0,+1,+2. MLK 6004 Kvantmehhaanika 47 Spinnkvantarv ms spinn on omaimpulsimoment, millel võib olla ainult kaks väärtust: + ½ ja - ½. 56. Antiosake. Elektroni antiosake
l=1 p - orbitaal ruumiline "kaheksa" l=2 d - orbitaal ruumiline l=3 f- orbitaal - - 3) magnetkvantarv ml = 0 ; + 1 ; - 1 ; + 2 ; - 2 ; ... ; + l ; - l seotud orbitaalkvantarbuga - igale l-i väärtusele vastab 2 l + 1 magnetkvantarvu = antud tüüpi orbitaalide arv antud energia peanivool n määrab ära orbitaali orientatsiooni ruumis 5 kvantarve on tegelikult neli, neist neljas - tähistusega ms - on elektroni nn. spinnkvantarv (vt. järgmine lk.) 6 "On keegi jalgpalli näinud? (pikk paus) Mõni on..
2 (x,y,z) - lainefunktsiooni ruudu sõltuvus ruumikoord.-dest : iseloomustab elektroni esinemise tõenäosust tuuma ümbritsevas ruumis – koordinaadistikus ja koordinaattelgede alguspunktiks on aatomituum Peakvantarv n - mistahes täisarvul. väärtused 1 … - määrab elektronorbitaali energia ja iseloomustab elektroni tõenäoseimat kaugust tuumast. Orbitaalkvantarv l - täisarvul. väärtused 0, 1, 2 … (n-1) - määrab orbitaali kuju (koos peakvantarvuga) Magnetkvantarv ml - posit. või negat. täisarvul. väärtused vahemikus ml = -1, -2, … 1, 0, -1, -2 … Spinn-kvantarv e. spinn: +1/2 või -1/2 näitab, kas elektroni magnetmoment on magnetvälja suunaline või on ta sellega risti. Erineva spinniga elektronide olemasolu kahekordistab elektronide arvu, mis mahub mingile konkreetsele orbitaalile. Aatomite elektronkihtide mahutavus: Pauli printsiip (W.Pauli, 1925) aatomis ei saa olla kahte täpselt ühesuguses energiaolekus asuvat, s.t
liiguvad eektronid nagu planeedid. Tuum on 100000 korda väiksema läbimõõduga, kui aatom . 39) Antud: ; O2;H2 t=25C = Vastus: =; 40) Kvantarvud a)peakvanarv, mida tähistatakse n (n=1,2,3...n). Määrab energia ehk orbitaali kauguse tuumast. b)orbitaalkvantarv l, väärtusega 0,1,2...n-1 määrab orbitaali kuju. Iseloomustab orbitaalide jaotust energia järgi ühe elektronikihi piires. c)magnetkvantarv m väärtusega 0,+/-1, +/-2... +/-l. Määrab orbitaalide asendi üksteise suhtes. d)spin -1/2; +1/2; kirjeldab elektronide pöördumise. n l m Orbitaalide arv Orbitaali antud tähistus energianivool 3 0 0 1 3s
annaabi.ee 
