المحاضرة الثانية

1. بسم الله الرحمن الرحيم المحاضرة الثانية

2. الرمز الحدي للذرات :- ظهرت خلال هذهـ الفترة نظريات وتساؤلات عدهـ ومنها :- هل انتقال الالكترون عند الأثارة لمستوى اعلى له قواعد ؟؟ اكتشف شرودنجر ان عملية الانتقال الالكترونية من مستوى اقل او اعلى لا يتم بصورهـ عشوائية واستفاد من بوهر في نظريته بهذهـ الانتقالات حيث يقول ان الالكترون ينتقل من حاله ارضية الى حاله مثارهـ عند اكتسابه طاقة معينة ووجد شرودنجر ان نظرية بوهر هذهـ عامة لذا طبقها شرودنجر ووضع على اساس هذهـ النظرية عدهـ فروض منها

3. وضع الرموز الحدية :- ويتم حسابها بثلاث قيم L,S,J حيث ان :- L -1 = العدد الكمي الفرعي حيث ان L = Ʃl حيث ان Ʃl مجموع الاعداد الكمية الفرعية للإلكترونات ,, 2- S = المجال المغناطيسي الناتج عن الحركة المغزلية حيث انه S = Ʃs حيث ان Ʃs عبارهـ عن مجموع الاعداد الكمية المغزلية للإلكترونات ,, 3- J = حاصل جمع وطرح العدد الكمي الفرعي مع المجال المغناطيسي المغزلي حيث ان J = L ± S وبالتالي يتم تحديد الرمز من خلال قيم L حيث :- L = 0 اذا" الرمز S L = 1 اذا" الرمز P وهكذا ..........

4. حيث انه من معرفتنا السابقة بـ l نجد ان :- المدار الاول 1 به 0 من l المدار الثاني 2 به 1 من l ..................... الخ فهو يعتمد على عدد الـ n ويسمى S مجموع الحجوم الكمية المغزلية وتكون الرسمة البيانية له كالتالي :-

5. مثال :- ذرهـ الهيدروجين اوجدي الرمز الحدي لها ؟ نحسب L,S,J :- H = 1S1 L = Ʃl = Ʃ0 = 0 اذا المدار هو S لان قيمه الفرعي لـ S تساوي 0 ,, S = Ʃs = Ʃ1\2 = 1\2 2S + 1 = 2 J = 0 ± 1\2 اذا الرمز الحدي للهيدروجين 2/1±S2

6. من الرمز الحدي نجد ان :- وجود الكترون في المستوى S ومتكرر مرتين الفرق بينهم بالاتجاهـ فقط 2/1± ولا فرق بالطاقة والقيمة لكلاهما واحدهـ 2/1 مثال 2 :- ذرهـ الليثيوم Li:-Li = 1S22S1 L = Ʃl = 0 + 0 + 0 = 0 S = Ʃs = Ʃ1\2 = 1\2 = 2S + 1 = 2 J = 0 ± 1\2 = ± 1\2 اذا الرمز الحدي لليثيومS±1\22 ملاحظة هامة :- نجد ان 2e اللذان بالمستوى الاول المغزلية بعضها لذا يبقى 1e الاخير فتصبح الحسابات للـ Li مثل الـ H فنحن عند حساب الرمز الحدي نحتاج فقط المستوى الخارجي لان المستويات الخارجي لان المستويات الداخلية مكتملة وبالتالي حركة الالكترونات فيها تلغي بعضها >>> أي لا قيمة لها.

7. سؤال :- احسبي الرمز الحدي للـ Na ؟ أي ذرهـ نتعامل معها بمفهوم الرمز الحدي لها وذلك يمكننا من معرفة تحديد بناء الذرة وانقساماتها ومداراتها الذرية وقيمة العزم المغناطيسي المداري المدار s عباره عن احتمالين للحركة المغزلية ±1\2 • ولكن عدد المدارات الفرعية به L = 0 • إذن فإن المؤثر علية اتجاهـ S (-1\2 او+1\2) نفس القيمة ولكن الاتجاهـ مختلف وهم يتقاربون بالطاقة ويتشابهون بالشكل ولكنهم مختلفون محوريا

8. اما المدار P فراغيا عبارهـ عن محاور ثلاث P Pxpypz

9. لذا فقيمة l لكل واحد منهم " العزم المداري " = 1 اما العزوم المغزلية s فتساوي لكل نوع منهم +1\2 و -1\2 كلا على حدا P pzpypx L = 1L = 1L = 1 L ± SL ± SL ± S 1 ± 1\21 ± 1\21 ± 1\2 • 3\2 pz1\2 pzpy 3\21\2 py px 3\2 px 1\2 اذا فالرمز الحدي لـ pz , py , px متقارب فقط وليس متساوي

10. 3d المدار 3dنعرف مسبقا ان به عدد المستويات الفرعية خمسة لذا فالرمز الحدي له بنهاية التخطيط البياني سيساوي 10 حالات dz2 dx2y2dyzdxz dxy L = 2L = 2L = 2L = 2L = 2 S ± 1\2S ± 1\2S ± 1\2S ± 1\2S ± 1\2 2 ± 1\22 ± 1\22 ± 1\22 ± 1\22 ± 1\2 dz25\2 dz23\2 dx2y23\2 dx2y25\2 dyz3\2dyz5\2dxz3\2dxz5\2dxy3\2dxy5\2 علمنا مسبقا ان بوهر يقول ان انتقالات الالكترون من حالة ارضية الى حالة مثارهـ على حسب كمية الطاقة المكتسبة اما شرودنجر فله قواعد ويوجد حالات حسب قواعد شرودنجر لا يمكن للإلكترون ان ينتقل من حالة الى حالة اخرى

11. سؤال :- هل المجال المغناطيسي الناشئ من الحركة المدارية متشابه من مستوى لأخر ؟؟ لا مختلف 4S3SS2 L = 0L = 0L = 0 فالعزم المداري الناتج من 4S , 3S , S2 مختلف عن الاخر فكلما كان المستوى اقرب كان العزم المغناطيسي له اقوى وبالتالي قيمته اكبر

12. مستويات الطاقة والانتقالات :- عند تتبع شرودنجر المادة العام لنظرية بوهر حيث انه قال ( عندما يملك الالكترون طاقة ينتقل من حاله ارضية الى حالة مثارهـ ولكنة عند فقدان هذهـ الطاقة يرجع الالكترون الى حالته الاصلية فاقدا تلك الطاقة على شكل شعاع يصدر منة ) وعندما طبق شرودنجر هذه النظرية وجد انها نظريا صحيحة لكن حسابيا" خاطئة !!! ووجد ان الشعاع الصادر يساوي خمسة اشعة وليست شعاع واحد فقط كما ذكر بوهر وهذه الاشعة الخمسة وجد انها مختلفة بالترددات ولكنها متقاربة لذا تعامل مع لابورت ليحسب هذه الانتقالات الى اين تذهب وفي أي مستوى تنتقل

13. قواعد الاختيار لشرودنجر :- هذهـ القواعد تشتمل على اربع قيم اساسية يجب ان يتوفر مداها بالإلكترون المراد انتقاله لأنها تتحكم بسماحية الانتقال من مستوى لأخر وهذه الاربع قيم هي :- فرق العدد الكمي الرئيسي فرق العدد الكمي الفرعي فرق العدد الكمي المغناطيسي فرق العدد الكمي الزاوي طبعا الفرق يكون بين المستوى الذي سينتقل له الالكترون والذي كان به ,, في جميع الاربع قيم

14. مثال :- عند اثارهـ الالكترون من S1 ينتقل الى S2 وعند اثارهـ الالكترون من 1S ينتقل الى 2P بتطبيق قاعدهـ الاختيار على هذهـ الانتقالات نجد ان :- S 2S L = 0 L = 0 L = 0 اذا غير مسموح بهذا الانتقال حسب قاعدهـ الاختيار S 2P • n = 1 L = 1L = 0 L = 1 اذا مسموح بهذا الانتقال حسب قاعدهـ الاختيار

15. باستخدام قواعد الاختيار حددي أي من الانتقالات التالية يسمح بها او لا يسمح بها :- 1 - 2S 2P 2 - 2S 4S 3 - 3P 3d 4 - 2S 3d

16. الانتقالات في المدار نفسة:- 1 - 1S -1\2 ــــــــــــــــــــــــــــــ S1 +1\2 ـــــــــــــــــــــــــــــ 2 - 2P -1\2 ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ 1 +1\2 ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ 0 • -1\2ــــــــــــــــــــــــــــــــــــ+1 • +1\2ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ -1 -1\2 ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــ 0 +1\2 ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــ -1

17. طاقة الانفصال :- لنأخذ مثلا المدار Pبفروعه الثلاث وبعض المدارات الاخرى لنتعرف على مفهوم هذهـ الطاقة وموقعها ومعناها من معرفتنا بالرمز الحدي حسب قواعد شرودنجر توصلنا بالنهاية الى :- Px2P3\2 2P1\2 3Px3P3\2 3P1\2 d3\23dxy3 d5\23 نسميها طاقة الانفصال متساويتين او مختلفتين؟

18. متساويتين او مختلفتين؟ لأنه من العوامل المؤثرة على طاقة الانفصال رقم المستوى ونوع المستوى حيث انه كلما كان المستوى اقرب كلما زاد العزم المداري لذا تقل طاقة الانفصال فتنضغط المدارات على بعضها وبالتالي الانفصال اقل والتماسك اقوى وكلما ابتعدنا عن النواهـ قلت الشحنة وقل العزم المغناطيسي وكلما زادت طاقة الانفصال نستنتج مما سبق :- علاقة طردية كلما كانت المسافة بين المستوى والنواهـ كبيرهـ كلما زادت طاقة الانفصال في قيمتها

19. والعامل المؤثر الاخر على طاقة الانفصال :- نوع المدار فكلما كان المدار اكثر تعقيدا بالشكل الفراغي كلما زاد العزم المغناطيسي المداري وبالتالي تزيد طاقة الانفصال يزيد العزم ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

20. مستويات الطاقة نستطيع توزيع الرموز الحدية للذرات وتفسيرها وترتيبها في مستويات الطاقة هذهـ ,, حيث نجد ان P1\22 اكبر طاقة من P3\22لأنه يتنافر مع S2 الذي له الشحنة نفسها لـ P1\22 وايضا قريب منها فبتالي يحصل هناك تضاد وبالتالي طاقة اكبر ,,

21. نستنتج مما سبق ان العوامل المؤثرة على طاقة الانفصال هي: 1- الطاقة للمستوى الرئيسي "رقم المستوى" 2- الشكل الفراغي للمدار "كروي ......... الخ "