اعداد کوانتومی

[niusha13]

این هم تستهای کنکور برای این درس
http://uploadpa.com/beta/12/8p00203odev8l3ztef8.rar
رمز فایل:

www.konkur.in
منبع : توی رمزش هست

[niusha13]

اعداد کوانتومی ‌مغناطیسی مداری
الکترون در اثر نیرویی که از طرف هسته بر آن وارد می‌‌شود، حول هسته می‌‌چرخد. چون الکترون یک ذره باردار است، بنابراین مدار الکترون را می‌‌توان یک مدار مغناطیسی در نظر گرفت. برای این مدار مغناطیسی و در واقع برای الکترون می‌‌توان یک گشتاور دو قطبی مغناطیسی تعریف نمود. این کمیت بر اساس اندازه حرکت زاویه‌ای مداری الکترون تعریف می‌‌شود. یعنی از رابطه μ = eL/2m حاصل می‌‌شود که در آن μ گشتاور دو قطبی مغناطیسی است.

حال اگر یک میدان مغناطیسی خارجی اعمال شود،

---

حال اگر یک میدان مغناطیسی خارجی اعمال شود، در این صورت میدان سعی می‌‌کند تا گشتاور دو قطبی مغناطیسی و به تبع آن L را در راستای میدان قرار دهد، اما در مکانیک موجی بردار اندازه حرکت زاویه‌ای مداری L نمی‌‌تواند هر جهتی را نسبت به میدان مغناطیسی اختیار کند، بلکه محدود به جهتهای به خصوصی است که برای آن مؤلفه بردار اندازه حرکت زاویه مداری ، در راستای میدان مغناطیسی ، مضرب دستی از ћ باشد. بنابراین اگر جهت میدان مغناطیسی را در راستای محور z اختیار کنیم، در این صورت مؤلفه z بردار L از رابطه L_z = m_l ћ حاصل می‌‌شود. در این رابطه m_l عدد کوانتومی ‌مغناطیسی مداری است. به ازای یک مقدار مفروض l ، m_l می‌‌تواند مقادیر زیر را اختیار کند:

{m_l ={ l , l - 1 , l - 2 , … , 0 , … , - l

اعدد کوانتومی ‌مغناطیسی اسپینی

در نظریه کوانتومی ‌سه ثابت فیزیک کلاسیک مربوط به حرکت ذره‌ای که تحت تأثیر جاذبه عکس مجذوری قرار دارد، کوانتیده‌اند. این سه ثابت عبارتند از: انرژی ، بزرگی اندازه حرکت زاویه‌ای مداری ، مؤلفه اندازه حرکت زاویه‌ای مداری در یک جهت ثابت از فضا. در مکانیک کوانتومی ‌به این ثابتهای حرکت اعداد کوانتومی n و l و m_l نسبت داده می‌‌شوند، اما علاوه بر این سه عدد کوانتومی ، عدد کوانتومی ‌دیگری به نام عدد کوانتومی ‌اسپینی که به مفهوم اسپین الکترون مربوط است، معرفی می‌‌شود.

در سال 1925/1304 گود اسمیت و اوهلن یک اظهار داشتند که یک اندازه حرکت زاویه‌ای ذاتی ، کاملا مستقل از اندازه حرکت زاویه‌ای مداری ، به هر الکترون وابسته است. این اندازه حرکت ذاتی ، اسپین الکترون نامیده می‌‌شود. چون می‌‌توان آن را با اندازه حرکت ذاتی که هر جسم گسترده بر اساس دوران یا اسپین حول مرکز جرم خود دارد، مانسته داشت. البته لازم به توضیح است که در مکانیک موجی تلقی الکترون به عنوان یک کره ساده با بار الکتریکی صحیح نیست، بلکه صرفا به خاطر مشخص کردن اندازه حرکت زاویه‌ای اسپینی الکترون به کمک مدل قابل تجسم ، بهتر است که آن را به عنوان جسمی که در فضا دارای گسترش است و بطور پیوسته حول یک محور به دور خود می‌‌چرخد، فرض کنیم.

مانند اندازه حرکت زاویه‌ای مداری در اینجا نیز می‌‌توانیم یک گشتاور مغناطیسی مربوط به حرکت اسپینی الکترون در نظر بگیریم. چنانچه یک الکترون ، با گشتاور مغناطیسی دائمی خود ، در یک میدان مغناطیسی قرار گیرد، انتظار می‌‌رود که اسپین آن کوانتیده فضایی باشد، یعنی گشتاور مغناطیسی اسپینی و اندازه حرکت زاویه‌ای اسپینی به سمت گیری‌های خاصی محدود خواهند بود.

بنابراین اگر میدان مغناطیسی در راستای محور z فرض شود، در این صورت مؤلفه اندازه حرکت زاویه‌ای اسپینی L_sz در جهت این میدان از رابطه L_sz = m_sћ حاصل خواهد شد. در این رابطه m_s عدد کوانتومی ‌مغناطیسی اسپینی نامیده می‌‌شود. از آنجا که الکترون از دسته فرمیونها می‌‌باشد، بنابراین دارای اسپین نیم فرد خواهد بود، لذا عدد کوانتومی m_s فقط می‌‌تواند دو مقدار ممکن 2/1+ و 2/1- را اختیار کند.

[یاسمین5454]

عددهای کوانتومی عددهایی هستند که مشخص کننده یک الکترون معین در اتم می باشند.
عدد های کوانتومی

عدد های کوانتمی که مدل اتمی شرودینگر آمده است در واقع یک آدرس هستند، آدرسی که می خواهد مکان یک الکترون را به ما نشان دهد . فرض نمایید الکترون در یک ساختمان چند طبقه ای، در یکی از واحد های این ساختمان چند طبقه ای، در یکی از اتاق های این واحد، و در اتاق هم در وضعیتی خاص

انرژی اوربیتال

در اتمی با یک الکترون منفرد (اتم‌های هیدروژن گونه)، انرژی هر اوربیتال (و به تبع آن، انرژی هر الکترون در اوربیتال) منحصرا توسط تعیین می‌شود.اوربیتال کمترین میزان انرژی ممکن را در اتم دارد. هر یک از مقادیرمتوالی بالاتر سطح انرژی بالاتری دارند، اما اختلاف انرژی‌ها با افزایش کاهش می‌یابد. برای بزرگ، سطح انرژی به حدی زیاد است که الکترونها به آسانی می‌تواند از اتم فرار کنند.

اطلاعات اولیه

در بررسی ساختار اتم مدلهای مختلفی ارائه شده است. ابتدایی‌ترین این مدلها ، مدل سیاره‌ای رادرفورد است. بعد از مدل سیاره‌ای رادرفورد ، نیلز بوهرمدل جدیدی را ارائه داد (مدل اتمی بوهر). این مدل می‌‌توانست ساختار طیفی اتم هیدروژن را توضیح دهد. در اصل موضوع بوهر که اساس و مبنای مدل بوهر است، فرض می‌‌شود که الکترونها مقیدند در مدارهایی حرکت کنند که در آنها اندازه حرکت الکترون مضرب درستی از h/2π باشد که hثابت پلانک است. همچنین در این مدل فرض می‌‌شود که ترازهای انرژی کوانتیده‌اند. بعدها که ساختار طیف مربوط به عناصر مختلف مورد توجه قرار گرفت، انرژی هر الکترون در اتم با یک سری اعداد که به عنوان اعداد کوانتومی معروف هستند، مشخص کردند.
اعداد کوانتومی اصلی

اعداد کوانتومی


اروین شرودینگر پس از محاسبه های فراوان به این نتیجه رسید که برای مشخص کردن هر اوربیتال اتم مانند جسم در فضا به سه عدد مانند طول ،عرض،ارتفاع نیاز است که شرودینگر از عددهای کوانتومی n،l،ml استفاده کرد.
تعریف اعداد کوانتومی در ادامه مطلب

عدد کوانتومی



عدد کوانتومی الکترونهای مداری یک اتم، یا اتم‌ها در یک مولکول، بر حسب نوع، چرخش، ارتعاش یا اسپین، انرژی‌های مختلفی دارند. بر اساس نظریهٔ کوانتومی، مقدار انرژی چنین ذراتی کوانتیده‌است، یعنی تنها می‌تواند مقادیر معین و مشخصی داشته باشد. هر یک از چنین مقادیری برای فرم معین از انرژی به صورت ضریبی از یک کوانتوم هستند که مشخص کنندهٔ فرم انرژی مورد بررسی است. این ضریب عدد کوانتومی نامیده می‌شود.

سلام دوستان ممنون از مطالب خوبتون در تاپیک
ولی بهتر بود مطالبتون رو خلاصه تر مینوشتید تا دوستان بهتر بتونند استفاده کنند
بهتره به جای کپی اطلاعات خودتون رو بگید یا هر چی از درس فهمیدید
نکته ای که به نظرتون میرسه یا اگر متن اشکالی داشته
بازم ممنون به خاطر مطالبتون

[یاسمین5454]

سلام یاسمین جان مثل همیشه عالی و خوب ...
من این رو نمیفهمم تعداد زیر لایه ها در هر لایه ی اصلی با شماره یn برابر است
مگه نگفتی که خود یک رو با اِن نشون میدم خب اگه زیر لایه هاروهم باهموناِن نشون بدن که مثل هم میشن؟؟؟؟

سلام ممنون
خوشحالم از اینکه خوشتون اومده
نه من نگفتم n روبا یک نشون میدن
من گفتم که هر لایه رو با n نشون میدن و وقتی میگیم n=2 یعنی لایه ی دوم شماره ی روبه روی n شماره ی لایه است
که این شماره چیز دیگه ای که به ما نشون میده تعداد زیر لایه هاست
یعنی وقتی میگیم n=1 یعنی شماره لایه یک است و تعداد زیر لایه هاش هم یک است لایه ی اول فقط یه زیر لایه داره اونم زیر لایه s هستش
یا مثلا n=2 یعنی شماره لایه 2 و دو تا هم زیر لایه داره 2تا زیر لایه هاشم s وp هستند
متوجه شدید یا بازم توضیح بدم؟؟

[یاسمین5454]

سلام ، من ارتباط مثلاً dzy را با شکلش متوجه نمی شوم . (البته قسمت d و f )

سلام
من ارتباط dzy با شکلش رو فعلا توضیح ندادم
ولی چشم
بعدا یا این قسمت رو به متن درس اضافه میکنم یا جواب سوالتون رو بهتون میگم

[یاسمین5454]

به نام خالق مهربانی
سلام دوستان عزیز
من عذر می خوام جلسه ی قبلی یه اشکال کوچیک داشت که اونو اصلاحش کردم
اشکالش این بود که من گفته بودم اوربیتال p در صورتی که p اوربیتال نیست زیر لایه است
ببخشید ک دیر اصلاحش کردم
خب این جلسه رو می خوام با تمریناتی از اعداد کوانتومی و یه مقدار مرور جلسه ی قبل شروع کنم
جلسات شیمی رو هم من ان شاالله یکشنبه ها بر روی سایت قرار می دم

توی جلسه لایه های الکترونی مدل بور من گفتم که آرایش الکترونی ₄Be به این صورت رسم می کنیم (2(2 + :₄Be
که اول یه هسته با بار مثبت رسم می کنیم وبعد به لایه ی اول دو الکترون می دیم و دو تای دیگه رو به لایه ی دوم
گفتیم لایه ی اول ظرفیت دو الکترون داره
حالا می خواهیم همین آرایش الکترونی رو با مدل کوانتومی نشون بدیم
در مدل کوانتومی برای رسم آرایش الکترونی از زیر لایه ها که همون s p d f هستند استفاده می کنیم
گفتیم که لایه اول فقط زیر لایه s رو داره ولایه دوم زیر لایه sو p
پس اگه بخواهیم آرایش الکترونی ( برلیوم) ₄Be رو با مدل کوانتومی نشون بدیم به این صوت عمل میکنیم
به لایه ی اول دو الکترون میدیم ( 1s²) یعنی به زیر لایه ی S از لایه ی اول دو الکترون میدیم و به زیر لایه ی s از لایه ی دوم هم 2 الکترون میدیم
آرایش اون به این شکل میشه
₄Be :1s² 2s^{2
و اگه بخواهیم شکل زیر لایه ی s رو نشون بدیم چون زیر لایه ی S فقط یک اوربیتال داره اونو اینطور نشون میدیم ( شکلش اینطور نیست اینطور نشونش میدیم )}

و بعد الکترون ها رو داخل اون قرار میدیم طبق اصل پائولی
توی یه اوربیتال بیش از دو الکترون جای نمیگیره
بنابراین زیر لایه ی s هم که یک اوربیتال بیش تر نداره
2تا الکترون بیشتر نمیگیره به این شکل مینویسیمش (2تا فلش با جهت های برعکس داخل این اوربیتال به جای الکترون ها قرار می دیم )

↓↑

[آیو]

[QUOTE=یاسمین5454;494492]متوجه شدید یا بازم توضیح بدم؟؟


[QUOTE]

ممنونم

[یاسمین5454]

سلام دوستان
این جلسه نکاتی از قسمت اعداد کوانتومی روبراتون قرار میدم

برای مشخص کردن یک اوربیتال به سه عدد کوانتومی نیاز داریم
برای مشخص کردن یک الکترون به چهار عدد کوانتومی نیاز داریم

مجموع اعداد کوانتومی مغناطیسی در هر زیر لایه برابر صفر است

لایه ی ظرفیت : در رسم آرایش الکترونی به آخرین لایه اصلی لایه ی ظرفیت گفته می شود

فلز: اگر لایه ی ظرفیت عنصری 1یا 2یا3 الکترون داشته باشد آن عنصر فلز است

نافلز: اگر لایه ی ظرفیت عنصری 4تا 8 الکترون داشته باشد آن عنصر نافلز است

گاز نجیب : اگر لایه ی آخر عنصری 8 الکترون داشته باشد آن عنصر گاز نجیب است
البته He تنها گاز نجیبی است که لایه ی آخر آن 2 الکترون دارد

[fahimeh.gh]

یادش بخیر دوره دبیرستان،من عاشق شیمی هستم،خصوصا مباحث آرایش الکترونی :)

[niusha13]

سلام دوستان ممنون از مطالب خوبتون در تاپیک
ولی بهتر بود مطالبتون رو خلاصه تر مینوشتید تا دوستان بهتر بتونند استفاده کنند
بهتره به جای کپی اطلاعات خودتون رو بگید یا هر چی از درس فهمیدید
نکته ای که به نظرتون میرسه یا اگر متن اشکالی داشته
بازم ممنون به خاطر مطالبتون

ببخشید من تازه دارم میرم سوم راهنمایی چ جوری باید اینا رو بفهمم لطفا توقع بیجا نداشته باشید