Elektronový obal atomu II

1. VY_32_INOVACE_05- 08 Elektronový obal atomu II Valenční elektrony, základní a excitovaný stav atomu prvku, zápis elektronových konfigurací prvků, pravidla pro zaplňování orbitalů elektrony elektronová afinita, ionizační energie atomu

2. Pravidla pro zaplňování orbitalů elektrony • v jednom orbitalu jsou maximálně 2 elektrony lišící se spinem- Pauliho princip výlučnosti (v orbitalu s max. 2 elektrony, v orbitalech d max. 10 elektronů…) • v degenerových orbitalech (p,d,f) se orbitaly zaplňují nejprve jedním elektronem – elektrony jsou nespárované, mají stejný spin (+1/2) a poté se zaplňují dalšími elektrony se spinem (-1/2) – vznikají tak elektronové páry – Hundovo pravidlo • orbitaly s nižší energií se zaplňují přednostně, pak se zaplňují orbitaly s vyšší energií – pravidlo n+l

3. Pravidla pro zaplňování orbitalů elektrony Výstavbový princip – orbitaly jsou obsazovány elektrony dle jejich rostoucí energie řada orbitalů: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p… platí: • prvky s protonovým číslem menším anebo rovným 20 obsazují elektrony nejprve orbital 4s a poté 3d • prvky s protonovým číslem větším než 20 obsazují elektrony nejprve orbital 3d a poté orbital 4s

4. Elektronové konfigurace atomů prvků • umístění elektronů do orbitalů nacházejících se na elektronových hladinách elektronového obalu atomu úkoly: • Zapište s využitím hlavního a vedlejšího kvantového čísla elektronovou konfiguraci, (dodržujeme pravidla – viz výše) • Zapište s využitím rámečků elektronovou konfiguraci atomu fluoru • Zapište s využitím rámečků elektronovou konfiguraci atomu uhlíku

5. autor: Electron_orbitals.svg: Patricia.fidi, název: Electron orbitals crop.svgzdroj: http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=File:Electron_orbitals_crop.svg&page=1 Tvary orbitalů

6. Valenční elektrony atomů prvků • jsou to elektrony s nejvyšší energií v orbitalech lokalizovaných na el. hladinách el. obalu • jejich energie, umístění v orbitalech a jejich počet rozhoduje o tom, zda atom prvku vytvoří vazbu a také o tom, jaký charakter bude mít chemická vazba • úkol: • určete počet a umístění val. elektronů u atomu síry

7. Základní a excitovaný (vzbuzený) stav atomu chem. prvku • základní stav atomu je stav, kdy atomu nedodáváme energii (např. ve formě záření nebo tepla) • valenční elektrony nepřechází do orbitalů na vyšších el. hladinách v rámci el. obalu • atom chem. prvku má nejnižší energii, nevstupuje do chem. vazby • excitovaný stav atomu je stav, kdy atomu dodáme energii ve formě záření nebo tepla, valenční elektrony přechází do orbitalů na vyšších el. hladinách, atomy prvků s těmito elektrony mohou vytvářet vazby s jinými atomy chem. prvků

8. Zápisy el. konfigurací val. elektronů u atomů v zákl. a excitovaném stavu • zapište el. konfiguraci val. elektronů u atomu bóru v zákl. stavu • zapište el. konfiguraci val. elektronů u atomu bóru v excitovaném stavu • excitovaný stav atomu značíme hvězdičkou, dochází k roztržení el. páru val. elektronů a přechodu jednoho elektronu z el. páru do energeticky vyššího orbitalu • existuje první, druhý, třetí…excitovaný stav

9. Vznik iontů z atomů chem.prvků • přijme-li atom dostatek energie, dochází až k odtržení jednoho nebo více elektronů z el. obalu atomu, vzniká tak kationt • energie, která je potřeba k odtržení jednoho valenčního elektronu u jednoho molu atomů, se nazývá první ionizační energie jednotka je (kJ/mol) • existuje druhá, třetí ionizační energie podle počtu odtržených elektronů • hodnoty IE: vodík:1 318 kJ/mol, helium: 3279 kJ/mol, lithium: 526 kJ/mol

10. přijme-li atom jeden nebo více elektronů, vzniká tak aniont a energie se z atomu uvolňuje • energie, která se uvolní z jednoho molu atomů po přijetí val. elektronu se nazývá první elektronová afinita, jednotka je kJ/mol • existuje druhá, třetí elektronová afinita podle počtu přijatých elektronů • hodnoty EA: vodík: 302 kJ/mol, helium nenaměřeno, fluór: 339 kJ/mol, chlór: 365 kJ/mol

11. Děkuji za pozornost. Autor DUM: Mgr. Kateřina Kleslová