MEKANIKA KUANTIKOAATOMOARI

APLIKATUTA

Borh-en ereduaren mugak• Bohr-en arrakasta handia izan zuen hidrogeno

atomikoaren espektroaren jatorria adieraztean, baina ezin zituen gainerako elementuen espektroak azaldu.

• Zeeman efektua. Zeeman-ek behatu zuen espektroaren lerroak, lerro gehiagotan banatzen zirela.

• Espektroaren lerro batzuk bat izan beharrean, bikoiztu egiten zirela ikusi zuen. Honek energia maila bakoitzean azpi-mailak aurki daitezkeela pentsarazi zuen.

• Ezin izan zuen demostratu orbita egonkorretan biratzen ari zen elektroiak zergatik ez zuen energia galtzen edo irabazten.

http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/ma/ma7.html

Atomoaren eredu mekano-kuantikoa

Ereduaren ezaugarri nagusiak teoria hauetan daude:

• Uhina-partikula dualitatea: Brogliek proposatu zuenez, partikula materialak uhin-propietateak dituzte, horregaitik patikula bat mugitzean uhin bat sortzen da.

Atomoaren eredu mekano-kuantikoa

• Ziurgabetasun-printzipioa: Heisenberg-ek proposatu zuenez, ezin dugu aldi berean elektroiaren posizioa eta abiadura ezagutu, beraz ez dugu bere ibilbidea, non dagoen eta non egongo den. Hau da orbita kontzeptua desagertu egiten da.

Eredu mekaniko-kuantikoaren ekuazioek elektroiak atomoaren barruan duen portaera deskribatzen du. Honen ondorio orbitala da. Orbital horretan,elektroia aurkitzeko posibilitatea oso handia da.

Atomoaren eredu mekano-kuantikoa

•Orbitala Nukleoaren inguruko espazioaren

eskualdea da, non energia jakiniko elektroi bat aurkitzeko probabilitatea handia dagoen

Zenbaki kuantikoak• Zenbaki kuantiko nagusia (n). Zenbaki honekin energia maila nagusiko orbitalak izendatzen

ditugu. Bere balioak, n: 1,2,3,4… Orbitalen tamaina ere ematen

digute, zenbat eta handiagoa izan n-

ren balioa orduan eta handiagoa izango

da elektroiaren nukleorainoko batez besteko

distantzia. Lehen maila da energia

txikiena duena. eta nukleotik aldentzean gero eta energia gehiago dute.

Zenbaki kuantikoak• Zenbaki kuantiko orbitala edo sekundarioa (l). Zenbaki honekin energia maila nagusi bakoitzean zenbat energia azpimaila dauden jakin dezakegu. Bere balioak, l: 0,1,2,…(n-1) Orbitalaren itxura ere

ematen du.

Zenbaki kuantikoal=0 denean, orbitalaren izena ``s´´ da.

l=1 denean, orbitalaren

izena ``p´´ da.

Zenbaki kuantikoakl= 2 denean, orbitalarenizena ``d´´ da.

l=3 denean, orbitalaren

izena ``f´´ da.

Zenbaki kuantikoak• Zenbaki kuantiko magnetikoa (m) Zenbaki honek energia azpimaila bakoitzean zenbait orbital dejeneratuak dauden azaltzen digu. Bere balioak, m: -1,…+1 Orbitalen orientazioa zein den ere esaten digu.

Zenbaki kuantikoak•Spina (ms) Zenbaki kuantiko honek orbital bakoitzean zenbat elektroi kokatu daitezkeen esaten digu. Bi balio ditu, +1/2 eta -1/2. Elektroiak bere baitan egiten duen biraketarekin erlazionaturik dago, horrek bi orientazio posible

dituen bi eremu magnetiko sortzen ditu.

Zenbaki kuantikoak•n,l,m hiru zenbaki kuantiko hauek

elektroia zein energia mailan, zein azpimailan eta nolako orientazioan , hau da zein orbitaletan dagoen esaten digu.

•Berriz, n, l, m eta spinak (ms), lau zenbaki kuantiko hauek orbita konkretu horretan sartzen den elektroiaren imformazioa, hau da sartzen den aurrenekoa edo bigarrena den.

Zenbaki kuantikoak•Orbitalen eta elektroien kokapena mailen

arabera:

Konfigurazio elektronikoakFisika atomikoan eta kimikan, atomo bateko, molekula bateko edo beste edozein egitura fisikotako (esaterako, kristal bateko) elektroiek daukaten antolamenduari deritzo konfigurazio elektronikoa.Konfigurazio elektronikoa zera da, atomoaren nukleoaren inguruko elektroien banaketa. Egungo teorien arabera, elektroiak orbital izene-ko espazio gune mugatu batzuetan mugitzen dira:

Konfigurazio elektronikoakHona hemen konfigurazio elektronikoaren adibide bat: 1s2 2s1

Honek zera esan nahi du:"1s" izeneko orbitalean 2 elektroi daude kokatuta eta "2s" izeneko orbitalean elektroi bat. Hau da, atomo honek dituen hiru elektroiak non dauden zehaztu dugu; atomoaren konfigurazio elektronikoa adierazi dugu. Bestalde kontuan izan goi-indizeen baturak ematen duela kokatutako elektroien kopurua.Gure kasuan, 2+1=3; 3 elektroi kokatu ditugu bere orbitaletan. Goi-indizeen baturak, beraz, konfigurazio elektronikoan zehaztutako elektroikopurua adierazten du.

Konfigurazio elektronikoakKUTXA DIAGRAMAOrbital guzti horiek marraztea konplexua denez, askotan orbital horiek kutxaren bidez ordezkatzen dira eta elektroi bakoitza gezi baten bidez.

Orbital bakoitzean bi elektroi sar daitezke gehienez. Elektroiak gezi bezala irudikatuko ditugu. Adibidez:

Konfigurazio elektronikoa adierazteko beste era bat notazio estandarra da, nonaipatzen da orbitalaren izena eta goi-indize gisa zenbat elektroi dauden.adibidez, honela adieraziko litzateke: 1s2 2s2 2p4

Konfigurazio elektronikoakKonfigurazio elektronikoaren arauak

Elektroiak nukleoaren inguruan banatzen dira, maila eta orbital desberdinetan. Nolaantolatzen diren ikusteko, ondoko arauak hartu behar dira kontuan:1. Aufbau edo eraikitze-printzipioa2. Pauli-ren esklusio-printzipioa3. Hundt-en araua

Konfigurazio elektronikoakERAIKUNTZA-ARAUAOrbitalak bere energiaren arabera betetzen

dira.Energia txikien duten orbitalak (grafikoanbehean) lehenago betetzen dira. Zenbat eta

mailahandiagokoa izan orbitala, energia gehiago

dunormalean. Eta maila bereko orbitalen

artean, ordena hauxe da s<p<d<f; hau da "f"-k du

energiagehiago.

Konfigurazio elektronikoakLehen esan bezala, zenbat eta mailahandiagokoa izan orbitala, energia gehiago du normalean. Honela,"3s" orbitala (3.mailakoa) baino lehen "2s" orbitala (2. mailakoa) betetzen da. Eta "2s" orbitalabaino lehen, "1s“ orbitala (1.mailakoa)betetzen da. Eta maila bereko orbitalenartean, ordena hauxe da s<p<d<f; hauda"f"-k du energia gehiago. Har ditzagun 4.mailako orbitalak adibidez. Kasu honetan,"4f" orbitala baino lehen "4d" orbitalabetetzen da; "4d“ orbitala baino lehen "4p“orbitala; azkenik, "4p“ orbitala bainolehen, "4s" orbitala betetzen da.

Konfigurazio elektronikoakPAULI-REN ESKLUSIO-PRINTZIPIOAOrbital bakoitzean bi elektroi sar daitezke gehinez (Pauli-ren esklusio-printzipioa).Ikusten den bezala, orbitala adierazten duen laukitxo bakoitzean bi elektroi (geziren bidez adierazita) sartzen dira gehienez.OHARRA: Honen arrazoia, edozein bi elektroi lau zenbaki kuantiko berdina ezindutela izan da.

Konfigurazio elektronikoakHUND-EN ARAUAN eta l zenbaki kuantiko berberak dituzten bi orbitalek energia berbera dute. Horiek betetzeko, lehenik elektroi bat jartzen da orbital bakoitzean; ondoren, bigarren elektroiarekin betetzen dira.Orbital baliokideen kasutan ("p" orbital baliokideak 3 dira; "d" orbital baliokideak5...), elektroiak desaparekaturik kokatzen dira, aukera dagoenean.

Konfigurazio elektronikoakMoeller-en diagramaOrbitalak zein ordenetan betetzen diren gogoratzeko era grafikoa, Moeller-en diagrama da.Moeller-en diagrama osatzeko, gezi paraleloak irudikatzen dira, eta geziek adierazten duten ordena, orbitalek jarraituko dutena da.