2 не

2 не 2 не

library.psu.kz
from library.psu.kz More from this publisher
13.01.2015 Views

тесінде электрон 1 сек болатын болса, электронный осы нүктедегі болу ыктималдылығының тығыздығы 0,001 -ге тен. Өзінің физикалык мәніне сай толкындық функция шекті, үздіксіз әрі бір мәнді болып, ал электрон жоқ жерде оныц мәні нөлге айналуға тиіс. Мәселен, ондай жағдай электрон ядродан шексіз алыстағанда, яғни олар өзара байланысын түгелдей үзгенде болады. Қазіргі атомдар теориясында Шредингер тецдеуініц шешуі дегеніміздіц өзі жоғарыда келтіргендей касиеті бар, тецдеуді канағаттандыра алатын г|з функциялардыц және оған сай энергия Е мәндерін табу болып табылады. Көптеген жагдайда Шредингер тецдеуініц математикалык шешуі өте күрделі болады. Матема.тикалық анализ негізінде ядроның мацындағы кез келген нүктедегі электрон ықтималдылығыныц тығыздығын есептеп,д оларды өзара салыстыруға болады. УліК § 8. КВАНТ С А Н Д А Р Ы Квант сандары тек сутек атомындағы электронды сипаттап коймайды, кез келген баска атомдардағы электрондарды да қамтиды. Олар атомныц қасиеті жэне химиялык байланыстыц табиғатын түсіну үшін аса мацызды роль аткарады. Шредингердіц толкындык тендеуінде электронныц күйі үш өлшемді кецістікте сипатталады, олай болса, атомдағы электронныц күйін толык көрсету үшін үш бірдей бүтін сан кажет екендігі даусыз. Олардыц бәрі квант сандары деп аталып п, I, т деп белгіленеді. Бұл квант сандары электрон қозғалысын физикалык түрғыдан сипаттайды, әрі электрон бұлтыныц геометриялык ерекшеліктерін бейнелеп береді. Бас квант саны я жайында бүдан бүрында айтылған. Ол Бор теориясынан шығатын санмен бір мәндес. Квант-механикалык көзқарас бойынша бас квант саны орбитальдағы электронныц энергиясын жэне орбитальдыц көлемін кѳрсетеді. Онымен коса: орбиталдыц туйіндік беттерініц санын аныктайды. Түйіндік беттер деп г|) = 0 болып келген нүктеніц геометриялык орнын айтады. Егер гр = 0 болса, онда яр2 = 0, сондыктан түйіндік беттегі электрон бүлтыныц тығыздығы нөлге тец дейміз. Түйіндік беттерге ядродан шексіз алыста жаткан бет те кіреді, себебі ондағы толкындык функция мәні де нөлге тец. Түйіндік беттер атом центрінен (ядросынан) өтпейтіндер және ѳтетіндер болып екі түрге белінеді. Біріншілері центрі ядроға сай келетін сфера болып келсе, екіншілері — жазык не конус беттер түзеді. Квант-механикалык есептеулер электрон бұлтыныц мөлшері де, әрі пішіні де әр түрлі болып келетінін кѳрсетті. Электрон бүлттарыныц пішінін орбиталь квант саны — / сипаттайды. Геометриялык тұрғыдан карағанда орбиталь квант саны ядродан ѳтетін түйіндік беттерініц санын кѳрсетеді. Жоғарыда түйіндік беттердіц біреуі кашанда ядродан шексіз кашыктыкта болатынын айттык, олай болса, орбиталь квант саны 0-ден я - —1-ге дейінгі 74

аралықтағы бүтін сандардың мәніне ие бола алады: / = 0, 1, 2 ,3 ,... п -— 1. Оларды s, p,d, f... әріптерімен де белгілейді. Енді бас квант санымен оған сай келетін орбиталь квант сандарының кестесін келтірейік: 8-кесте Бас квант саны Орбиталь квант саны Орбитальдарды эріппен белгілеу п 1 1 0 Is 2 0 1 2^ 2р 3 0 1 2 3s 3р 3d 4 0 1 2 3 4s 4р 4d 4/ Демек, бас квант саны п = \ болса, оған сай 1 ғана орбиталь түрі бар екен, ол Is. Ал п — 2 болғанда орбитальдар 2s, 2р болып келсе, п = 3 болғанда 3s, 3р, 3d болып шығады. Тѳртінші квант қабатына 4 түрлі орбиталь мэндері сай келеді, олар 4s, 4р, Ad, 4f. Теориялық мәліметтер s орбитальдың кеңістіктегі геометриялык пішіні шар тәрізді сфера, р орбитальдікі гантель тектес, ал d, f орбитальдарының кескіндері одан да күрделі болатынын көрсетті (18-сурет). s деген символдың өзі сфералы (spherical), ал р перпендикуляр (perpendicular) дегенді білдіреді. Магнит квант саны >m орбиталь квант санына тәуелді, өйткені ол орбитальдардың кеңістікте орналасуын сипаттайды, аныгырак айтсак, бір пішіндес орбитальдардың жалпы санын жэне олардың кеңістіктегі орналасу ретін көрсетеді. Квантмеханика принциптері бсйынша магнит квант саны—/ ... О ... -f-/ аралыгындагы бүтін сандардың мэніне ие болады. Осыган орай эрбір орбиталь квант санына (2/+1) магнит саны сай болатындығын есептеп шыгару оп-оңай. 9-кесте / m in жалпысаны 0(s) 0 1 1(P) —10+1 3 2(d) - 2 - 1 0 + 1+ 2 5 3 (f) — 3 —2 — 1 0+ 1+2 + 2 7 Магнит квант саны — бір пішіндес орбитальдардың жалпы санын белгілеп беретіндіктен квант қабатында пішіні үксас Is, 3р, 5d жэне 7f — орбитальдардың болатынын көреміз. Шынында да s — орбиталь сфера тэрізді болса, р — орбитальдан эр осьтің бойымен бір-біріне перпендикуляр болып келетін үш —рх, ру, Рг орбитальдардын түзілетіні 15-суреттен айкын көрініп түр. d — орбитальдарынын, саны бесеу, олардын үшеуі dxy, dyz, dxz өзара ұксас,

аралықтағы бүтін сандардың мәніне ие бола алады: / = 0, 1, 2 ,3 ,...<br />

п -— 1. Оларды s, p,d, f... әріптерімен де белгілейді. Енді бас<br />

квант санымен оған сай келетін орбиталь квант сандарының<br />

кестесін келтірейік:<br />

8-кесте<br />

Бас квант саны Орбиталь квант саны Орбитальдарды<br />

эріппен белгілеу<br />

п 1<br />

1 0 Is<br />

2 0 1 2^ 2р<br />

3 0 1 2 3s 3р 3d<br />

4 0 1 2 3 4s 4р 4d 4/<br />

Демек, бас квант саны п = \ болса, оған сай 1 ғана орбиталь<br />

түрі бар екен, ол Is. Ал п — 2 болғанда орбитальдар 2s, 2р болып<br />

келсе, п = 3 болғанда 3s, 3р, 3d болып шығады. Тѳртінші квант<br />

қабатына 4 түрлі орбиталь мэндері сай келеді, олар 4s, 4р, Ad, 4f.<br />

Теориялық мәліметтер s орбитальдың кеңістіктегі геометриялык<br />

пішіні шар тәрізді сфера, р орбитальдікі гантель тектес, ал<br />

d, f орбитальдарының кескіндері одан да күрделі болатынын<br />

көрсетті (18-сурет). s деген символдың өзі сфералы (spherical),<br />

ал р перпендикуляр (perpendicular) дегенді білдіреді.<br />

Магнит квант саны >m орбиталь квант санына<br />

тәуелді, өйткені ол орбитальдардың кеңістікте орналасуын сипаттайды,<br />

аныгырак айтсак, бір пішіндес орбитальдардың жалпы<br />

санын жэне олардың кеңістіктегі орналасу ретін көрсетеді. Квантмеханика<br />

принциптері бсйынша магнит квант саны—/ ... О ... -f-/<br />

аралыгындагы бүтін сандардың мэніне ие болады. Осыган орай<br />

эрбір орбиталь квант санына (2/+1) магнит саны сай болатындығын<br />

есептеп шыгару оп-оңай.<br />

9-кесте<br />

/ m in<br />

жалпысаны<br />

0(s) 0 1<br />

1(P) —10+1 3<br />

2(d) - 2 - 1 0 + 1+ 2 5<br />

3 (f) — 3 —2 — 1 0+ 1+2 + 2 7<br />

Магнит квант саны — бір пішіндес орбитальдардың жалпы санын<br />

белгілеп беретіндіктен квант қабатында пішіні үксас Is, 3р, 5d<br />

жэне 7f — орбитальдардың болатынын көреміз. Шынында да s —<br />

орбиталь сфера тэрізді болса, р — орбитальдан эр осьтің бойымен<br />

бір-біріне перпендикуляр болып келетін үш —рх, ру, Рг орбитальдардын<br />

түзілетіні 15-суреттен айкын көрініп түр. d — орбитальдарынын,<br />

саны бесеу, олардын үшеуі dxy, dyz, dxz өзара ұксас,

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!