Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Átírás

1 GazdálkodásimodulGazdaságtudományismeretekI.Közgazdaságtan KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSIMÉRNÖKIMScTERMÉSZETVÉDELMIMÉRNÖKIMSc Tudományos kutatásmódszertani, elemzési és közlési ismeretek modul Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc

2 5. Lecke Kvantumszámok és elektronegativitás

3 Kvantumszámok, n=1 Az atommaghoz legközelebb esı elektronhéjon vannak az n = 1 fıkvantumszámú elektronok. Az n1 pályán összesen 2 elektron található. A mellékkvantumszám 0-tól n-1-ig terjedı értékeket vehet fel. Ez ebben az esetben csupán egy értéket jelent: l = 0. A mágneses kvantumszám l -tıl + l -ig terjedı 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 lévı két elektron kvantumszámai tehát a következık: 1. n = 1, l = 0, m = 0, s = -1/2 2. n = 1, l = 0, m = 0, s = +1/2

4 Kvantumszámok n=2

5 Maximális elektronszám Általánosságban n-es fıkvantumszámhoz 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 fıkvantumszámhoz 18, az n = 4-es fıkvantumszámhoz pedig 32 db elektron tartozik.

6 Elektronhéj telítettség A legegyszerőbb elem a hidrogén. 1 db elektronja van, ez az elsı héjon helyezkedik el. Mivel az elsı 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 éppen elférnek az elsı héjon. Mivel az elsı héjhoz maximálisan két elektron tartozik, így azt mondjuk, hogy a hélium esetében az elsı héj telített.

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

8 Elektronegativitás Amikor egy atom kémiai kötésbe kerül egy másik atommal, akkor a külsı elektronhéjak érintkeznek egymással. A kötések kialakulásánál alapvetı jelentıségő, hogy a kötésben részt vevı atomok mennyire vonzódnak a saját külsı elektronjaikhoz. Erre utal az elektronegativitás. Az elektronegativitás megmutatja, hogy az atomban lévı atommag milyen mértékben tudja a végtelenbıl magához vonzani az elektront illetve a már vonzáskörzetében lévı elektront milyen mértékben tudja megtartani. A legnagyobb elektronegativitású elem a fluor (F), a legkisebb pedig a francium (Fr).

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

10 Kémiai kötések Kémiai kötéseknek az atomok különbözı kapcsolatait nevezzük. Azonos atomok összekapcsolásával elemek jönnek létre, különbözı atomok összekapcsolásával pedig vegyületek keletkeznek. A kémiai kötéseknek két fı csoportja van: elsırendőek másodrendőek, és ezeken belül is többféle kötés létezik. Az elsırendő kötések fajtái: kovalens kötés, ionos kötés, fémes kötés. A másodrendő kötések fajtái: hidrogénkötés, dipólus-dipólus kölcsönhatás, diszperziós kölcsönhatás.

11 Kovalens kötés Minden atom arra törekszik, hogy elérje a nemesgáz-szerkezetet. Ez többféle módon érhetı el; a kovalens kötés az egyik ilyen lehetıség a nemesgáz-szerkezet elérésére. Amikor két hidrogénatom találkozik, akkor az 1-1 elektronukat a következıképpen 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 valószínőséggel tartózkodik az egyik atom közelében, mint a másik atom közelében. A molekula kívülrıl semleges.

12 Oxigén molekula létrejötte x x O x x x x Az oxigénatomoknak összesen 6 elektronjuk van a külsı elektronhéjukon. Kovalens kötésben két-két elektron fog kötésbe menni, a többi 4-4 elektron kötésen kívül marad. Az elektronpárok, amelyek kötést alkotnak, az ún. kötı elektronpárok, a többi elektronok az ún. nemkötı elektronpárok. Az oxigénnek tehát két kötı elektronpárja van és két nemkötı elektronpárja. Egy egyszerősített jelöléssel ez a következıképpen néz ki:.... O.. O O Kötı elektronpárok Nem kötı elektronpárok

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

14 KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET!