5. přednáška, 1. část: Atomové orbitaly: dokončení Atkins, de Paula (AdP) : Fyzikální chemie AJ 1.6 Atomová spektra a hladiny energie Minulá přednáška dle Atkins, Jones (AJ): Chemical principles Přiřazení témat k pokročilejšímu výkladu v Atkins, dePaula (AdP) → AdP 9.1 Spektrální linie vodíkového atomu → AdP 9.1.2.2 Energetické hladiny AJ 1.7+8 Hlavní kvantové číslo + Atomové orbitaly → AdP 9.1.2 Atomové orbitaly a jejich energie → AdP 9.1.2.1 Specifikace orbitalů → AdP 9.1.2.4 Slupky a podslupky [stejné n a l, Atkins: chyba!] → AdP 9.1.2.5 Orbitaly s [sharp… druh linií ve spektrech] → AdP 9.1.2.6 Radiální distribuční funkce AdP 9.1.2.7 Orbitaly p [principal] – radiální část Obr. 9.4 d. Radiální část vlnové funkce pro orbital 2p vodíku. Obr. 9.4 a. Radiální část vlnové funkce pro orbital 1s vodíku. Obr. 9.15 Orbitaly p – radiální a úhlová část dohromady Obr. 9.15 Hraniční plochy orbitalů p Orbital 2pz n=2, l=1, ml=0 Orbitaly 2px a 2py : n=2, l=1, ml=±1 > AdP 9.1.2.8 Orbitaly d [diffuse] – radiální část Obr. 9.4 d. Radiální část vlnové funkce pro orbital 2p vodíku. Obr. 9.4 f. Radiální část vlnové funkce pro orbital 3d vodíku. Orbitaly d - radiální a úhlová část dohromady Obr. 9.16 Plochy konstantní hustoty pravděpodobnosti pro orbitaly d ml=0 ml=±1 ml=±2 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 Rovnici 9.26 ani Odůvodnění 9.5. nepožaduji Elektronové konfigurace Sc ... Zn Orbitální energie vs. Z pro neutrální atomy. Obrázek mimo Atkinse [ChemWiki], nevyžadován ke zkoušce. Energie AO pro 21Sc v závislosti na jejich obsazení e3d = ̶ 9 .35 eV e4s = ̶ 5 .72 eV e4s = ̶ 5 .06 eV e3d = ̶ 5 .23 eV Obr. 9.21/Atkins FCH + hodnoty energie pro 21Sc Výsledek obrázku pro Pauli repulsion Výměnná interakce R. B. Woodward, 1917-1979 US organický CH. Nobelova cena za CH 1965: za mimořádný přínos umění organické syntézy. R. Hoffmann, * 1937 US teoretický CH polského původu. Nobelova cena za CH 1981: za průkopnické teorie CH reaktivity. Woodward-Hoffmannova pravidla pro pericyklické reakce: O reaktivitě rozhoduje SYMETRIE molekulových oritalů. Související obrázek •5. přednáška, 2. část •Symetrie molekul Atkins: Kapitola 11 (až po ní bude následovat Kapitola 10 „Struktura molekul“ – kvůli využití symetrie) 11.1+11.1.1 Prvky a operace symetrie Výsledek obrázku pro nh3 symmetry Která z molekul má vyšší rotační symetrii? 11.1.1.1 Notace a. n-četná rotace, n-četná rotační osa, identita Atkins, Obr. 11.2 Atkins, Obr. na str. 388 dole Osy symetrie molekuly benzenu Výsledek obrázku pro benzene symmetry axes = hlavní osa symetrie •Jaká další shodná zobrazení v prostoru známe z M? b. Zrcadlení (reflexe) vůči rovině symetrie Výsledek obrázku pro nh3 symmetry