7. přednáška •Atomové orbitaly •Atkins: výběr z kapitoly 9 •s přesahy do kapitoly 8 O institutu - infografika Středisko volného času pro Šluknovský výběžek http://www.sinstitut.cz 9.1 Struktura a spektra atomů typu H 9.1.2 Atomové orbitaly a jejich E 9.1.2.2 Energetické hladiny Obrázek 9.5 kontinuum Klasicky dovolené energie 9.1.2.1 Specifikace orbitalů 9.1.2.2 Energetické hladiny Obr. 8.37 Vektorový model momentu hybnosti Výsledek obrázku pro vector model angular momentum atkins 9.1.2.1 Specifikace orbitalů 9.1.2.4 Slupky a podslupky Obrázek 9.7 Obrázek 9.8 Obrázek 9.8 9.1.2.5 Orbitaly s 9.1.2.4 Slupky a podslupky 9.1.1.2/Obr. 9.4_a,b Radiální vlnové funkce Obr. 9.10 Obr. 9.4 a,b 9.1.2.7 Orbitaly p 9.1.2.5 Orbitaly s 9.1.1.2/Obr. 9.4_d,e Radiální vlnové funkce Obr. 9.4 c,d Obr. 9.15 9.1.2.8/Obr. 9.16 Plochy konstantní hustoty pravděpodobnosti pro orbitaly d •Ψ= R (r) × Y (q, j) 9.1.1.1./Rovnice 9.7 Radiální a úhlová část vlnové funkce Výsledek obrázku pro hydrogen atom radial wavefunction Radiální část vlnové funkce, grafy 9.2.1 Orbitální aproximace 9.2 Struktura víceelektronových atomů Výsledek obrázku pro electron correlation Vybraný e- interaguje s časově zprůměrovanou hustotou ostatních e- Výsledek obrázku pro electron correlation Skutečnost: Zvýhodnění Znevýhodnění 8.3.3 Spin Víceelektronové atomy: Energie závisí na n a l ! Hladiny energie pro jednotlivé AO Výsledek obrázku pro energy levels sodium Výsledek obrázku pro penetration of orbitals Závislost na vedlejším kvantovém čísle l Základní stav SODÍKU Hladiny energie pro H Orbitaly 3s a 3p sodíku pronikají orbitalem 1s k jádru, což významně snižuje jejich E Slaterova pravidla pro stínění AO A. Pojem efektivního náboje Náboj jádra efektivní náboj, jež pociťuje elektron v daném AO stínící konstanta; míra znevýhodnění elektronu v daném AO v pociťování jaderné atrakce (díky přítomnosti ostatních elektronů) Výsledek obrázku pro shielding slater's rules Slaterova pravidla pro stínění AO B. Hierarchie AO dle stínících schopností •Zápis el. konfigurace v pořadí rostoucího kvantového čísla n a poté l, rozdělení do skupin: skupina …. •Každý elektron stíní všechny elektrony ve své skupině a nalevo od ní. Elektrony ve skupinách napravo NESTÍNÍ. (ve Slaterových pavidlech vůbec, v přesnějších výpočtech málo). Proč? 1 2 3 6 4 5 7 8 Výsledek obrázku pro effective nuclear charge pushing Čím dále se e‒ v průměru od Nu nachází, tj. čím vyšší je jeho n, tím více je znevýhodněn. Naopak tím méně ovlivňuje elektrony v blízkosti jádra. e- e- e- e- e- Slaterova pravidla pro stínění AO C. Velikosti stínících příspěvků pro elektrony s, p D. Sumace Výsledek obrázku pro effective charge webelements Jaké jsou efektivní jaderné náboje, pociťované jednotlivými e- v atomu 16S? Seminární příklad na výpočet Z* Slaterovy efektivní jaderné náboje & PT Výsledek obrázku pro effective nuclear charge vs Z Souřadnice prvku v periodě PT Proč Z* v periodách roste? Proč prudce klesá na přelomu period? Atomové poloměry podle Slatera a jejich využití efektivní náboj vnímaný valenčními e- Bohrův poloměr, 52.9 pm (0.529 Å) Vývoj kovalentních poloměrů v periodách pro prvky hlavních skupin číslo periody Který prvek „vyčnívá“?