انت هنا الان : شبكة جامعة بابل > موقع الكلية > نظام التعليم الالكتروني > مشاهدة المحاضرة

الكيمياء اللاعضوية 2

الكلية كلية العلوم للبنات     القسم قسم الكيمياء     المرحلة 1
أستاذ المادة محمد حامد سعيد الدهيمي       15/12/2017 06:42:23

الكيمياء اللاعضوية
2017 المرحلة الاولى
المحاضرة الثانية أ.م.د محمد حامد سعيد
ذرة بور :- E=h م ان الطاقة المكتسبة او المفقودة تمتلك قيم محددة (1913 اقترح بور سنة ) كما ان نظرية الكم لا تعترف ? بفقدان او اكتساب الطاقة بصورة مستمرة بل على هيئة كما محددة ثابتة. لذلك فان على الالكترون ان ينتقل من مستوى طاقة محدد الى مستوى طاقة اخر لكي يغير من طاقة علما ان الانتقال لا يتم بشكل تدريجي بل يحدث كله كحالة واحدة فاذا لم يتوفر مستوى طاقة اقل فان الالكترون لا يبعث طاقة والذرة لا تتحطم .اذا توفر مستوى طاقة اقل الالكترون يبعث طاقة بكمية محددة وهذه الكمية تكون مساوية الى فرق الطاقة بين المستويين الذين ينتقل بينهما الالكترون
E2 – E1= h?
فرضيات بور :-
) وتدور ضمن كل مدار حول النواة بدون orbitals - يمكن للالكترونات في أي ذرة ان تتواجد ضمن عدد مدارات ( 1 انبعاث اشعة . - لكل من هذه المدارات نصف قطر محدد وطاقة معينة 2 - من العدد اللانهائي المحتمل للمدارات يدور الالكترون فقط في تلك التي تتميز بان زخم الزاوي للالكترون فيها هو 3 h/2 احد مضاعفات المقدار الثابت ? - تنبعث الاشعة فقط عند انتقال الالكترون من حالة استقرار معينة الى حالة استقرار أخرى ذات طاقة اقل يصاحب هذا 4 h الانتقال انبعاث مقدار من الطاقة ( ?)
تفسير بور لذرة الهيدروجين والذرات الشبيهة بالهيدروجين :- استطاع بور ان يعطي تفسير مقبول لخطوط الطيف الذري للهايدروجين بدلالة مدارات الذرة ومستويات الطاقة المنبعثة )nعند انتقال الالكترون بين هذه المدارات وتم تحديد هذه المدارات بواسطة عدد الكم الرئيسي ( )Li2+ , He1+(كما استطاع تفسير أطياف الذرات الشبيهة بالهيدروجين الا ان النظرية لاقت بعض الصعوبات وكان اوله تفسير ظاهرة التراكيب الدقيقة في الطيف الخطي للذرات الشبيهة بالهيدروجين فعند استخدام أجهزة دقيقة وجد ان خطوط الطيف الذي وضعته هذه النظرية ليست خطوط منفردة بل يتكون البعض منها من مجموعة من الخطوط المتقاربة.
مميزات نظرية بور
- نجح نموذج بور في تفسير ثبات والصفة الخطية لطيف ذرة الهيدروجين اضافة الى حساب مقدار طاقة كل من خطوط 1 الطيف - كانت نتائج الحسابات النظرية لطيف ذرة الهيدروجين متفق تماما مع نتائج التجارب العملية 2
القصور في نموذج بور :- - تفسير اطياف العناصر الاثقل من الهيدروجين , فهي بالكاد تفسر الذرات التي لها الكترون واحد 1 - الفروق النسبية لخطوط الطيف 2 - تواجد خطوط طيف البنية الدقيقة 3 - تاثير زيمان والذي يفسر وجود تغير في خطوط الطيف عند وجود مجال مغناطيسي خارجي . 4
Sommerfelf Theory - نظرية سومرفلد : ) اضافة الى Elliptical Orbital ادخل سومرفلد اول تطوير على نظرية بور باقتراحة مدارات اهليجية ( ) بدلالة الانتقالات Fine Structure) وذلك لتفسير التراكيب الدقيقة لخطوط الطيف (Circularالمدارات الدائرية ( الالكترونية بين المستويات الثانوية . ان الفرق بين دوران الالكترون في مدار دائري ودورانه في مدار اهليجي يتمثل في ) فقط في حال ? )بينما يكون التغير في زاوية الدوران ( ?) اضافة الى تغير زاوية الدوران (rتغير نصف قطر الدوران ( ) يسمى بعدد الكم السمتي K دورانه في مدار دائري وقد اوجب هذا الاقتراح ضرورة ادخال عدد كم ثانوي يرمزله بالرمز ( ) كما يلي . K) و (n) ويتعين شكل المدار الاهليجي بعددي الكم (Azimuthal Quantum Number (
nالقطر الكبير للشكل الاهليجي K القطر الصغير للشكل الاهليجي
)n?1 قيم ( K تاخذ n وقد اثبت سومرفلد ان لكل قيمة من قيم دائري n=3 K=3 اهليجي n=3 K=2 اهليجي n=3 K=1
) وقد استثنيت القيمة n=K علما ان الدائرة حالة خاصة من الشكل الاهليجي عندما يتساوى طول القطرين اي عندما ( ) نظرا لانها تعني تحرك الالكترون ضمن خط مستقيم مارا بالنواة . وقد اتضح ان المدارات التي تختلف Kصفر لعدد الكم ( ) تختلف في طاقتها اختلاف قليل وان انتقال الالكترون من والى مدارات n) وتتشابة في قيمة عدد الكم (Kفي قيمة عدد الكم ( كهذه يتسبب في تكوين خطوط طيف اضافية . عجزت نظرية سومرفلد عن تفسير اطياف الذرات المتعدد الالكترونات كما اخفقت في استنباط الخواص الكيميائية ) ويحدد عدد الكم l( ) بعدد الكم الثانيوي Kالدورية للعناصر ولهذا استبعدت فكرة المدار الاهليجي واستعيض عن عدد الكم ( ) وهيn الثانوي مدى بيضوية المدار وياخذ قيم بحسب تحوير سومرفلد على عدد الكم الاساسي (
l =0,1,2,3,4,………………(n -1)
فان ذلك يعني وجود n=1 )فاذا كانت قيمة nوهذا يعني ان عدد المدارات المتساوية تقريبا في طاقتها تحدد بقيمة عدد الكم ( ) له تساوي صفر وهكذا l سومرفلد ) قيمة ( –مدار واحد ( بور -) وهي :l) بتسميات معينة مقابل القيم المختلفة ل(l كذلك اشار الى الخطوط الدقيقة الممثلة بعدد الكم الثانوي (

l= 0----------- S (sharp) l = 1---------- p (principal) l = 2---------- d (diffuse) l =3----------- f (fundamental )
Zeeman Eeffect -تاثير زيمان : الصعوبة الثانية التي واجهت نظرية بور هو حدوث انقسامات لخطوط الطيف الذري عند وضع الغاز مجال مغناطيسي وهذا ما يعرف بتاثير زيمان ولشرح هذه الظاهرة كان لابد من استخدام عدد كم ثالث سمي بعدد الكم المغناطيسي ) يحدد مستوى المدار الذي يدور فية الالكترون بالنسبة الى اتجاة المجال Magnetic Quantum Number( )+l , 0, - l) جميع القيم العددية الصحيحة (m l) ياخذ ( l) وقد وجد انه لكل قيمة (m l المغناطيسي الخارجي ويرمز له ( . )m l= +1,0,-1) فان (l=1 ) وعندما ( m l =0) فان قيمة (l=0) فاذا كانت قيمة (2 l+1 اي ان القيم هي (
تأثير برم الالكترون :-
) في طيف الانبعاث لذرات عناصر الفلزات القلوية بان الالكترون double lines فسر وجود خطوط مزدوجة ( اضافة الى حركة المدارية حول النواة فانه يبرم حول محورة ايضا وطبيعي فانه ينتج عن كل من هاتين الحركتين مجال مغناطيسي وهناك احتمالان فقط فاما ان يعزز المجال المغناطيسي الناتج عن برم الالكترون ذلك الناتج عن حركة المدارية وان يضعفة تبعا لبرم الالكترون ومن ثم فمستوى طاقة الالكترون يتحرك حركة مدارية فقط ينقسم الى مستويين عندما يبرم هذا الالكترون اثناء دورانه بذلك امكن تفسير ظهور الخطوط المزدوجة في اطياف العناصر ويمكن التعبير عن الزخم Spin Quantum ) هو عدد كم البرم (ms حيث ( ms=h?2?الزاوي الذي يصاحب برم الالكترون بالمقدار +1? ) يمكن ان ياخذ القيمتين Number 2 , -1?2 وهكذا يلاحظ ضرورة استخدام اربعة اعداد كم لوصف طاقة الالكترون وقد حددت معادلة شرودنكر القيم التي تاخذها اعداد الكم الاربعة .
المعنى الفيزيائي لأعداد الكم :-
) الاربعة هي عنوان الالكترون في الذرة فهية تحدد حجم الحيز من الفراغ quantum number اعداد الكم ( الذي تكون احتمالية تواجد الالكترون فيه اكبر , كما تحدد طاقة الاوربتالات واشكالها واتجاهها بالنسبة لمحاور الذرة في الفراغ .
Principle Quantum Number -:)n - عدد الكم الرئيسي ( 1
وهو يحدد الطاقة الكلية للغلاف الذي يدور فية الالكترون ويحدد بعد هذا الغلاف عن النواة ويتخذ الاعداد ) وبذلك فان الغلاف الرئيسي الداخلي القريب من النواة في اي ذرة يمتلك عدد كم ?---------- 3 , 2 , 1 ( الصحيحة

) . ان عدد الالكترونات التي تمتلك نفس عدد الكم الرئيسي في الذرة محددة ويتمثل 2( ) والذي يليه 1رئيسي مساويا الى ( هو عدد الكم الرئيسي . n )حيث ان 2n2بقيمة المقدار (
Secondary Quantum Number -:)l - عدد الكم الثانوي ( 2
وهو يحدد شكل الاغلفة الثانوية المتواجدة ضمن الغلاف الرئيسي الواحد ويتخذ القيم )] ويمكن استخراج قيمة الزخم الزاوي للإلكترون في مستوى ثانوي معين بدلالة عدد الكم 1 – n( ..........., 3 , 2 , 1 [ الثانوي من العلاقة التالية Angular momentum= ? l (l-1) x h?2?
Magnetic Quantum Number -:)m l - عدد الكم المغناطيسي ( 3
) فيتخذ l وهو يحدد اتجاه الاوربتال نحو المجال المغناطيسي الخارجي ويعتمد في قيمته على عدد الكم الثانوي ( القيم (+ اما الزخم الزاوي للالكترون في اوربتال معين فيمكن استخراجه l),--------2,1,0,-1,-2,-------,(- l) m l x h?2?بدلالة عدد الكم المغناطيسي من العلاقة
Spin Quantum Number -: )ms - عدد كم البرم ( 4 وهو يحدد اتجاه دوران الالكترون حول نفسة وياخذ قيم - و +1?2 1?2
جدول يلخص قيم اعدد الكم الاربعة
الرمز الاسم القيمة المعنى الفيزيائي يحدد مدار الالكترون وطاقته 1,2,3,………….….? عدد الكم الرئيسي N 0,1,2,3…….(n عدد الكم الثانوي (المداري ) l - يحدد شكل المدار 1) ( + عدد الكم المغناطيسي m l يحدد توجه المدار في الفضاء l,0,- l) +1?2 , عدد الكم المغزلي ms - يحدد حركة الغزل واتجاهه 1?2

المادة المعروضة اعلاه هي مدخل الى المحاضرة المرفوعة بواسطة استاذ(ة) المادة . وقد تبدو لك غير متكاملة . حيث يضع استاذ المادة في بعض الاحيان فقط الجزء الاول من المحاضرة من اجل الاطلاع على ما ستقوم بتحميله لاحقا . في نظام التعليم الالكتروني نوفر هذه الخدمة لكي نبقيك على اطلاع حول محتوى الملف الذي ستقوم بتحميله .