Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Átírás

1 Tudományos kutatásmódszertani, elemzési és közlési ismeretek modul Gazdálkodási modul Gazdaságtudományi ismeretek I. Közgazdasá Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc

2 5. Lecke Kvantumszámok és elektronegativitás

3 Kvantumszámok, n=1 Az atommaghoz legközelebb eső elektronszinten vannak az n = 1 főkvantumszámú elektronok. Az n1 pályán összesen 2 elektron található. A mellékkvantumszám 0-tól n-1-ig terjedő értékeket vehet fel. Ez ebben az esetben csupán egy értéket jelent: l = 0. A mágneses kvantumszám l -től + l -ig terjedő értékeket vehet fel, mivel l = 0, így az m is csak egy értéket vehet fel: m = 0. A spin kvantumszám s = -1/2, +1/2 (Éppen melyik félkörön tartózkodik az elektron.) Az n = 1-es pályán lévő két elektron kvantumszámai tehát a következők: 1. n = 1, l = 0, m = 0, s = -1/2 2. n = 1, l = 0, m = 0, s = +1/2

4 Kvantumszámok n=2 l = 0 vagy l = 1 m = 0 m = -1 m = 0 m = -1 s= + ½ s= - ½ s= + ½ s= - ½ s= + ½ s= - ½ s= + ½ s= - ½ n = 2, l = 0, m = 0, s = -1/2 n = 2, l = 0, m = 0, s = +1/2 n = 2, l = 1, m = -1, s = +1/2 n = 2, l = 1, m = -1, s = -1/2 n = 2, l = 1, m = 0, s = +1/2 n = 2, l = 1, m = 0, s = -1/2 n = 2, l = 1, m = 1, s = +1/2 n = 2, l = 1, m = 1, s = -1/2

5 Maximális elektronszám Általánosságban n-es főkvantumszámhoz felírható maximális elektronszám: N = 2n 2. Ez azt jelenti tehát, hogy 2n 2 elektron írható fel úgy, hogy a Pauli-féle elv is érvényben van, azaz nincs két olyan elektron, amelynek mind a négy kvantumszáma megegyezne. Folytatva a sort kimutatható, hogy az n = 3-as főkvantumszámhoz 18, az n = 4-es főkvantumszámhoz pedig 32 db elektron tartozik.

6 Elektronhéj telítettség A legegyszerűbb elem a hidrogén. 1 db elektronja van, ez az első héjon helyezkedik el. Mivel az első héjon maximálisan 2 elektron található, így még lenne 1 szabad hely ezen a héjon. Így azt mondjuk, hogy a pálya telítetlen. A héliumnak összesen két elektronja van. Ezek még pont elférnek az első héjon. Mivel az első héjhoz maximálisan két elektron tartozik, így azt mondjuk, hogy a hélium esetében az első héj telített.

7 Periódusos rendszer és az elektronok viszonya A sorok mutatják, hogy hány héjjal rendelkeznek az abban szereplő elem. A hidrogén és a hélium az első sorban helyezkednek el, ez azt jelenti, hogy egy elektronhéj található. Az oszlopok pedig arra utalnak, hogy hány elektron található a legkülső elektronhéjon. A hidrogén esetén 1 db elektron van a legkülső elektronhéjon, így az első oszlopban az ún. I. főcsoportban helyezkedik el. A hélium egyetlen héja telített, hiszen azon két elektron található. A hélium a nyolcadik oszlopban az ún. VIII. főcsoportban helyezkedik el. Ez a főcsoport speciális főcsoport, hiszen itt helyezkednek el azok az elemek, amelyeknek a külső elektronhéjuk telített, az ún. nemesgázok. Valójában minden elem arra törekszik, hogy elérje ezt a nemesgázszerkezetet, azaz, hogy a külső elektronhéjon a maximális mennyiségű elektron legyen található.

8 Elektronegativitás Amikor egy atom kémiai kötésbe kerül egy másik atommal, akkor a külső elektronhéjak érintkeznek egymással. A kötések kialakulásánál alapvető jelentőségű, hogy a kötésben részt vevő atomok mennyire vonzódnak a saját külső elektronjaikhoz. Erre utal az elektronegativitás. Az elektronegativitás megmutatja, hogy az atomban lévő atommag milyen mértékben tudja a végtelenből magához vonzani az elektront illetve a már vonzáskörzetében lévő elektront milyen mértékben tudja megtartani. A legerősebb elem ilyen szempontból a fluor (F), a leggyengébb pedig a francium (Fr).

9 Az elektronegativitás értékei ELEM ELEKTRONEGATIVITÁS O -3,5 N -3,0 C -2,5 H -2,1 Cl -3,0 S -2,5 Na -0,9 Fr -0,7

10 Kémiai kötések A kémiai kötéseknek két fő csoportja van: az elsődleges kémiai kötések, ahol atomok molekulákká kapcsolódnak, a másodlagos kémiai kötések, ahol molekulák vegyületekké kötődnek.

11 Kovalens kötés Minden atom arra törekszik, hogy elérje a nemesgázszerkezetet. Ez többféle módon érhető el; a kovalens kötés az egyik ilyen út a nemesgázszerkezet felé. Amikor két hidrogénatom találkozik, akkor ezt az 1-1 elektront a következőképpen osztják meg egymás között: H x. H A két elektron egyszerre mindkét atomhoz tartozik. Az összekapcsolódott elektronpár a szaggatott vonallal leírt pályán kering a két atommag környezetében, és ugyanolyan valószínűséggel tartózkodik az egyik atom közelében, mint a másik atom közelében. A molekula kívülről semleges.

12 Oxigén molekula létrejötte x x O x x x x Az oxigénatomoknak összesen 6 elektronjuk van a külső elektronhéjukon. Kovalens kötésben két-két elektron fog kötésbe menni, a többi 4-4 elektron kötésen kívül marad. Az elektronpárok, amelyek kötést alkotnak, az ún. kötő elektronpárok, a többi elektronok az ún. nemkötő elektronpárok. Az oxigénnek tehát két kötő elektronpárja van és két nemkötő elektronpárja. Egy egyszerűsített jelöléssel ez a következőképpen néz ki:.... O.. O O Kötő elektronpárok Nem kötő elektronpárok

13 Kérdések a leckéhez Kvantumszámok fogalma és rendszere Elektronhéjak telítettsége Kémiai kötések

14 KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET!