HEMIJA

Dobrodošli!

STRUKTURA ELEKTRONSKOG OMOTAČA

STRUKTURA ELEKTRONSKOG OMOTAČA

Elektrone u atomu drže privlačne sile sa pozitivnim jezgrom. Svaki elektron ima odredjenu energiju i u principu važi da što je elektron dalje od jezgra to ima više energije. Svaki elektron ima odredjenu vrednost energije. Na osnovu te vrednosti elektroni su rasporedjeni po energetskim nivoima.
Najveći poznati atom ima 7 energetskih nivoa. Vrednost energije elektrona je kvantirana (odredjena) u odnosu na energetski nivo. Medjutim, dva elektrona koja oba pripadaju 3 nivou ne moraju imati istu vrednost energije, ali su te vrednosti bliže jedna drugoj nego energija tih elektrona u odnosu na energiju elektrona 2 ili nekog drugog nivoa. Razlog tome je što su nivoi podeljeni na podnivoe (s, p, d, f - podnivo). Tako da energija elektrona zavisi od nivoa i podnivoa kome pripada!
Prvi energetski nivo sadrži s podnivo - oznaka je 1s
Drugi energetski nivo sadrži dva podnivoa - 2s i 2p
Treći sadrži tri podnivoa - 3s, 3p i 3d
Četvrti, peti, šesti i sedmi podnivo za najveći poznati atom sadrže po četiri podnivoa - s, p, d, f.
Svaki podnivo može imati odredjen broj elektrona - s podnivo - 2 elektrona, p podnivo - 6 elektrona, d podnivo - 10 elektrona i f podnivo - 14 elektrona.
Bez obzira na neke druge rasporede važi sledeće:
Elektroni koji pripradaju višem nivu (na primer šestom) uvek imaju više energije od elektrona nižeg nivoa (na primer trećeg, drugog, petog....)
Za svaki elektron koji se nalazi na nekom nivou odredjen (kvantiran) je GLAVNI KVANTNI BROJ (n) i taj broj utiče na vrednost energije elektrona ( elektron koji pripada 4. nivou ima n=4)
Za svaki elektron koji pripada odredjenom podnivou ima odredjenu (kvantiranu) vrednost SPOREDNOG /ORBITALNOG; AZIMUTSKOG/ KVANTNOG broja (l). Na primer ukoliko je elektron na 2s podnivou, taj elektron ima n=2, a l=0, jer ukoliko je elektron na "nultom" podnivou (što je s podnivo) ima l=0, ako je na "prvom" podnivou ima l=1....
podnivoi          s    p     d     f
vrednost za l=  0    1      2    3
Oba broja (i glavni kvantni i orbitalni kvantni broj) ulaze u izraz za energiju elektrona i odredjuju tu vrednost.
Tako da elektroni koji su oba sa 3p podnivoa imaju medjusobno istu vrednost energije, ali veću od onih elektrona koji su na primer na 3s podnivou!
MAKSIMALAN BROJ elektrona na nekom nivou odredjuje se preko formule 2n2 (gde je n - glavni kvantni broj)
Tako na trećem nivou može maksimalno biti 2*32=18 elektrona.

Elektroni svojim kretanjem zauzimaju odredjeni prostor. Taj prostor naziva se ORBITALA. Medjutim, za elektrone se ne zna tačno mesto gde se u svakom trenutku nalaze, jer ukoliko pokušamo da odredimo mesto gde se nalaze moramo zbog njihove veličine (veoma mali i neuhvatljivi) da ih "gadjamo" odredjenim talasima, ali ti talasi im predaju energiju i elektroni počnu brže da se kreću. Zbog toga ukoliko pokušamo da odredimo gde se nalaze menjamo im brzinu i pravac, pa ne znamo gde bi kasnije bio (Hajzengergov princip neodredjenosti: za elektrone se ne može u isto vreme imati podatak i o položaju i o brzini). Zbog svega navedenog mi govorimo o verovatnoći nalaženja elektrona u nekom prostoru:
ORBITALA JE PROSTOR OKO JEZGRA U KOME JE VEROVATNOĆA NALAŽENJA ELEKTRONA NAJVEĆA!
Atomske orbitale mogu biti sfernog oblika (s-orbitale), izgleda izdužene osmice (p - orbitale), takodje izdužene osmice ili neki drugi oblik (d i f orbitale)
Orbitale imaju iste ili slične oznake kao i podnivoi (1s, 2s, 2p....orbitale)
Svaka orbitala može maksimalno da primi dva elektrona! Pa je broj orbitala na nekom nivou dva puta manji od maksimalnog broja elektrona : n2!
Kako 2p podnivo maksimalno prima 6 elektrona to znači da je na 2p podnivou "prisutno" tri orbitale - sve su p orbitale, sve su istog oblika, veličine i energije, ali su različito usmerene u prostoru, pa otuda oznake 2px, 2py i 2pz. 2px orbitala ima sver x ose u koordinatnom sistemu, 2py smer y ose....
d- podnivo prima 10 elektrona, pa sadrži 5 orbitala različitih oznaka, oblika i usmerenosti...(na ovom nivou hemije nije vam potreban oblik i oznake ovih orbitala)

                                       orb.jpg   
             Sl.1 Oblik orbitala
Orbitale se predstavljeju kao kvadratići (ili "kućice"). Recimo 2p orbitale možemo predstaviti kao: 
                                                                2p.jpg


Elektrone u orbitalama predstavljamo kao strelice (# i $). Svaki elektron se kreće oko jezgra (ne obavezno po kružnicima!) ali i oko svoje ose. U oba slučaja elektroni staraju magnetno polje koje usmereno normalno na to kretanje, nešto kao te strelice kojima ih predstavljamo. I ova veličina je odredjena (kvantirana).
Nije svejedno ukoliko se elektron kreće po 2py ili 2px orbitali. Za razlikovanje tih elektrona koristi se MAGNETNI KVANTNi BROJ (m ili ml) (naziva se tako zato što su magnetna svojstva elektrona odredjena vrstom orbitale nekog podnivoa u kojoj se nalazi elektron)
Magnetni broj ne zavisi od nivoa ili podnivoa.
s              p                    d                         f

mag.jpg  
             Sl2. Vrednosti magnetnog kvantnog broj
Kretanje eletkrona oko sopstvene ose takodje odredjuje magnetna svojstva elektrona (pa i čitavog atoma), a u izraz za magnetni moment ulazi i četvrti kvantni broj koji se naziva SPINSKI KVANTNI BROJ (s) i može imati samo dva vrednosti s = +1/2 (#). ) ili s = -1/2 ($).
Tako da svaki elektron opisuju četiri kvantna broja (n, l, m, s). U istom atomu ne postoje dva elektrona koji imaju istu kombinaciju sva četiri kvantna broja (čak i da se nalaze u istoj orbitali oni se kreću u suprotnim smerovima oko svoje ose) - PAULIJEV PRINCIP ISKLJUČENJA.   
                    as.jpg   
               3p podnivo


Za prvi elektron važi n = 3, l =1, m = - 1, s = - 1/2. Za drugi elektron važi n = 3, l = 1, m =+1, s =+1/2.
ELEKTRONSKA KONFIGURACIJA - izgradnja elektronskog omotača
Na osnovu svega opisanog proizilazi REDOSLED ELEKTRONA u elektronskom omotaču i način zapisivanja tog redosleda.
Pre toga mora da se napomene da redosled popunjavanja zavisi i od energije i od verovatnoće da se elektron nadje u sferi ili orbitala oblika osmice, pa redosled nije
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 5f14 6s2 6p6 6d10 6f14 7s2 7p6 ....
Ovaj redosled poštuje porast energije elektrona u atomu!
Redosled popunjavanja je nešto drugačiji (moglo bi se objasniti na sledeći način "svaki put kada dodje na red d podnivo nekog nivoa, ne popunjava se taj podnivo već s podnivo sledećeg nivoa, pa se nakon toga popunjavaju nepopunjeni i preskočeni d ili f podnivoi").
Redosled popunjavanja je:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p6
Ovo je redosled za najveći do danas poznati atom.
Ukoliko se predstavlja elektronska konfiguracija atoma preko orbitala onda se crtaju kućice:


untitled1.jpg  

                    Sl3. Shematski prikaz elektronske konfiguracije
Podnivoi se popunjavaju elektronima tako da se u svaku orbitalu stavi po jedan elektron istog spina (sve strelice na gore), a zatim se dodaju sledeći. Ovo je posledica HUNDOVOG PRAVILA: orbitale istog podnivoa popunjavaju se elektronima tako da spin bude maksimalan (sve strelice na gore).

ELEKTRONSKE KONFIGURACIJE ATOMA I JONA:

13Al - aluminijum ima redni broj 13, a to znači da ima 13 protona. U atomu je broj elektrona i protona isti, tako da u atomu aluminijuma ima 13 elektrona. Elektronska konfiguracija atoma aluminijuma je prema tome:

13Al 1s22s22p63s23p1

"Najvažniji" nivo u atomu je poslednji energetski nivo, to jest VALENTNI nivo. Za aluminijum je 3s23p1.

Elektronska konfiguracija tri puta pozitivnog jona aluminijuma bi bila elektronska konfiguracija sa 10 elektrona, jer ovaj jon ima tri elektrona manje od atoma:

13Al3+ 1s22s22p6

Negativni joni atoma imaju više elektrona od atoma za toliko koliko iznosi naelektrisanje datog jona.
Na primer: jon 16S2- ima 18 elektrona: 1s22s22p63s23p6
Elementi čije se elektronske konfiguracije atoma završavaju sa f podnivoom nazivaju se f- elementi.
Elementi čije se elektronske konfiguracije atoma završavaju sa s - s-elementi itd...
Elementi sa d- podnivoom:
23V 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 - valentni nivo ovih atoma je 4s2 3d1
IZUZETAK
Atomi d elemenata koji bi trebalo da imaju elektronske konfiguracije valentnih nivoa:
na primer 4s23d4, 5s24d4, 6s25d4 nemaju takvu konfiguraciju već jedan elektron "prebacuju iz s u d, da bi d-orbitale bile POLUPOPUNJENE (stabilnije su d5 konfiguracije od d4)
Njihove konfiguracije su onda 4s13d5, 5s14d5, 6s15d5
Zato 24Cr nema konfiguraciju 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 već 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
Na sličan način i elementi sa 4s2 3d9, 5s2 4d9, 6s2 5d9 prelaze u 4s1 3d10, 5s1 4d10, 6s15d10
Tako 29Cu nema konfiguraciju 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9 već 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10
Postoje i druga odstupanja ali to prevazilazi nivo ovog kursa.
Ukoliko se atomu dovede odredjena količina energije njegova elektronska konfiguracija se može promeniti na različite načine, ali NIKADA ne mogu u tom atomu postojati dva elektrona sa istom kombinacijom sva četiri kvantna broja (u istoj orbitali dva elektrona istog spina)!!!


VEZA IZMEDJU ELEKTRONSKE KONFIGURACIJE I POLOŽAJA U PERIDONOM SISTEMU ELEMENATA
Periodni sistem elemenata ima 7 perioda (horizontale) koliko ima i nivoa!
Grupa u periodnom sistemu (vertikale) ima 2x8. Ima 8 glavnih grupa i označavaju se sa Ia - VIIIa (elementi iz ovih grupa završavaju se sa ns1 ili ns2 ili ns2np1 do 6) i 8 podgrupa (10 kolona u periodnom sistemu, jer se jedna grupa prostire na tri kolone, a to je VIIIb grupa).
Primeri:
s-elementi mogu biti u Ia i IIa grupi: Na 1s22s22p63s1 - u Ia grupi jer ima jedan valentni elektron,

Be 1s22s2 - u IIa grupi jer sadrži 2 valentna elektrona
IZUZETAK: 2He 1s2 - trebalo bi da bude u IIa grupi, ali pošto ima popunjen 1-nivo nalazi se u VIIIa grupi zajedno sa ostalima koji imaju 8 valentnih elektrona!
p-elementi mogu biti od IIIa do VIIIa grupe:

8O 1s22s22p4 ima 6 valentnih elektrona pa je u VIa grupi,
13Al 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 ima tri valentna elektrona pa je u IIIa grupi....
32Ga 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p1 takodje ima tri elektrona na 4tom, valentnom nivou pa je u IIIa grupi.
d-elementi: kod ovih elemenata je nešto drugačije - inače su svi u podgrupama od Ib-VIIIb.
Prvo, kao valentni nivo uzima se i s i d-podnivo
na primer 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10 , valentni nivo je 4s1 3d10
Drugo, grupa se odredjuje, većinom, kao zbir elektrona na valentnom nivou,osim kod:
4s23d6 ili 4s23d7 ili 4s23d8 - gde je zbir redom 8, 9 i 10, a svi su u istoj grupi VIIIb grupi!
To se naziva trijada elemenata VIIIb grupe.
4s13d10 - kao što ima bakar, zbir je 11, a bakar je u Ib grupi.
4s23d10 - kao što ima cink, zbir je 12, a cink je u IIb grupi.
ZAKLJUČAK: za d elemente :

ako je zbir 8, 9 ili 10 - element je u VIIIb grupi,

zbir 11 - Ib grupa,

zbir 12 - IIb grupa!

f- elementi su izdvojeni u posebna dva reda
oni elementi koji se završavaju sa 4f su LANTANOIDI
oni elementi koji se završavaju sa 5f su AKTINOIDI, a zajedno se nazivaju RETKE ZEMLJE (retko se nalaze u prirodi i uglavnom su radioaktivni)

Veza izmedju periodne i elektronske konfiguracije je uvek ista - NAJVIŠI NIVO - PERIODA!

Ukoliko se atomu dovede odredjena količina energije njegova elektronska konfiguracija se može promeniti na različite načine, ali NIKADA ne mogu u tom atomu postojati dva elektrona sa istom kombinacijom sva četiri kvantna broja (u istoj orbitali dva elektrona istog spina)!!!

Comments

:)

v-140

Only the administrator may view.

Only the administrator may read this comment.

  • 2010/01/05(火) 19:43:46 |
  • |
  • #
  • [ Edit ]

aa hvalaaa :)

  • 2010/10/28(木) 15:39:47 |
  • URL |
  • kaca #-
  • [ Edit ]

ovo je odlicno,sutra imam kontrolni i bas pomaze!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

  • 2010/12/14(火) 17:37:15 |
  • URL |
  • ana #S1cs2ZTo
  • [ Edit ]

T.y.

Mislim da sam razumeo Jonsku Vezu sad kolko tolko. Probacu da popravim keca.

Samo da dodam, izkomplikovano je malo posto od svega toga nama je najvazniji samo deo sa 1s2s3p4s.......
Hvala vam mnogo, ovde sam shvatio i ovo sa kockicama koje predstavljaju to. A ove male dvojke iznad (1s2) da predstavljaju strelice tu. A osnova je savrsheno i jednostavno objashnjena manje komplikovano na ovom mestu: http://polj.uns.ac.rs/predmeti/HEMIJA/HEMIJSKA%20VEZA-2008-9.pdf
Malo od svakog i shvatio sam kako se rade zadaci. Hvala.

Koja je razlika izmedju afiniteta i jonizacije? :confused:

  • 2011/10/18(火) 10:42:56 |
  • URL |
  • ciko+:) #riiBTdB2
  • [ Edit ]

tnh

v-218 ovj sajt je strava :D
mnogo pomaže posebno kad profesori neznaju da objašnjavaju ili nas teraju da brojimo orbitale a postoje formule.

  • 2011/11/12(土) 13:12:13 |
  • URL |
  • mp #2z7ce/qM
  • [ Edit ]

Izvinite ako nisam dobro procitao,ali nigde nisam video huanovo(huakovo) pravilo.Pa ako biste mogli do to dopunite

  • 2011/11/16(水) 19:42:30 |
  • URL |
  • ivan #8YpugOWY
  • [ Edit ]

Only the administrator may view.

Only the administrator may read this comment.

  • 2011/12/19(月) 16:47:53 |
  • |
  • #
  • [ Edit ]

vrlo dobro

  • 2012/02/24(金) 21:34:32 |
  • URL |
  • edinjo #QC1UAx7o
  • [ Edit ]

Stampam stranicu i odavde cu najlakse da naucim :)

  • 2012/10/11(木) 09:09:44 |
  • URL |
  • Milica #1Mkvezgk
  • [ Edit ]

Hvala

v-407 Hteo bih da se zahvalim autoru ovog sajta,sada mi je elektronska konfiguracija mnogo jasnija i spreman sam za kontrolni! HVALA TI ŠTO POSTOJIŠ! v-407

  • 2014/10/12(日) 19:42:07 |
  • URL |
  • Hippaforalkus #-
  • [ Edit ]

Comment is pending approval.

Comment is pending blog author's approval.

  • 2018/05/20(日) 08:43:53 |
  • |
  • #
  • [ Edit ]

Comment is pending approval.

Comment is pending blog author's approval.

  • 2018/07/15(日) 18:00:53 |
  • |
  • #
  • [ Edit ]

Post a comment


Only the blog author may view the comment.

Trackbacks

Trackbacks URL
http://pripreme.blog126.fc2.com/tb.php/9-13396b60
Use trackback on this entry.