Περιοδικός Πίνακας, Διαμοριακές Δυνάμεις, Ωσμωτική Πίεση (Χημεία Γ Λυκείου Τόμος Α)

Καλωσόρισες στο Δωρεάν Εισαγωγικό Μάθημα!

Ξεκίνα το ταξίδι σου στη Χημεία Γ' Λυκείου! Σε αυτό το μάθημα θα γνωρίσεις τις θεμελιώδεις έννοιες των ατομικών προτύπων, της κβαντομηχανικής και των κβαντικών αριθμών μέσα από σύντομα βίντεο και βασικές σημειώσεις θεωρίας.

Τροχιακό - Κβαντικοί Αριθμοί: Θεωρία

1. Ατομικό Πρότυπο Bohr (1913)

Μηχανική Συνθήκη: Τα e⁻ περιστρέφονται σε καθορισμένες κυκλικές τροχιές (στιβάδες K, L, M, N...) με κβαντισμένη ενέργεια En = -2,18 · 10⁻¹⁸ / n² J.

Οπτική Συνθήκη: Εκπομπή ή απορρόφηση ακτινοβολίας συμβαίνει μόνο κατά τη μετάπτωση e⁻ μεταξύ σταθμών (ΔE = |Ef - Ei| = h · ν).

Θεμελιώδης / Διεγερμένη: Στη θεμελιώδη τα e⁻ είναι όσο το δυνατόν πλησιέστερα στον πυρήνα (n=1), ενώ στη διέγερση μεταπηδούν σε υψηλότερες στάθμες.

2. Κυματική Θεωρία της Ύλης (De Broglie)

Διπλή Φύση: Το φως και κάθε κινούμενο μικρό σωματίδιο (όπως το e⁻) παρουσιάζουν διττή φύση: σωματιδιακή και κυματική.

Εκδήλωση Κύματος: Η κυματική φύση των e⁻ εκδηλώνεται με την περίθλαση σε κρυσταλλικό πλέγμα (εφαρμογή στα ηλεκτρονικά μικροσκόπια).

3. Αρχή της Αβεβαιότητας (Heisenberg)

Διατύπωση: Είναι αδύνατο να προσδιορίσουμε με ακρίβεια συγχρόνως τη θέση και την ορμή ενός μικρού σωματιδίου (e⁻).

Κατάρριψη Bohr: Η αποδοχή της αρχής αβεβαιότητας κατέρριψε τα πλανητικά πρότυπα καθορισμένων κυκλικών τροχιών.

4. Θεωρία Schrödinger & Ατομικά Τροχιακά

Πιθανότητα Εύρεσης: Στην κβαντομηχανική μιλάμε για την πιθανότητα να βρίσκεται το e⁻ σε ορισμένο χώρο γύρω από τον πυρήνα.

Κυματοσυνάρτηση ψ & ψ²: Η επίλυση της εξίσωσης δίνει τις κυματοσυναρτήσεις ψ (ατομικά τροχιακά). Το ψ² εκφράζει την πυκνότητα πιθανότητας εύρεσης του e⁻ (ηλεκτρονιακό νέφος).

5. Οι 4 Κβαντικοί Αριθμοί

(α) Κύριος κβαντικός αριθμός (n)

(β) Δευτερεύων ή αζιμουθιακός κβαντικός αριθμός (l)

(γ) Μαγνητικός κβαντικός αριθμός (ml)

(δ) Κβαντικός αριθμός spin (ms)

n = 1, 2, 3, ...: Καθορίζει τη στιβάδα (K, L, M, N), το μέγεθος του τροχιακού και την ενέργεια.

l = 0, ..., n-1: Καθορίζει την υποστιβάδα (s, p, d, f) και το σχήμα του τροχιακού.

ml = -l, ..., 0, ..., +l: Καθορίζει το συγκεκριμένο τροχιακό και τον προσανατολισμό του στο χώρο (2l+1 τιμές).

ms = +1/2, -1/2: Καθορίζει την ιδιοπεριστροφή (spin) του e⁻ (δεν επηρεάζει την ενέργεια ή το τροχιακό).

6. Συμβολισμός & Γραφική Απεικόνιση Τροχιακών

Πώς συμβολίζουμε ένα τροχιακό;

Πώς είναι στο χώρο ένα τροχιακό;

Συμβολισμός 2py: Το "2" δείχνει n=2, το "p" δείχνει l=1 και ο δείκτης "y" δείχνει ml (προσανατολισμός).

Τροχιακά s (l=0): Έχουν σφαιρική συμμετρία γύρω από τον πυρήνα.

Τροχιακά p (l=1): Έχουν σχήμα διπλού λοβού (αλτήρα) προσανατολισμένου στους άξονες x, y, z (px, py, pz).