Enerjinin saxlanmasi qanunu

6.Kvant səviyyələrində elektronlarin paylanması. Minumun enerji prinsipi.

Minimum enerji prinsipi atomun nə vaxt daha stabil və dayanıqlı olmasını xarakterizə edir. Bu 2 aspektdən irəli gəlir:

1.Atomda proton və neytronların sayı bərabər olduqda, belə atomlar daha dayanıqlı və stabil olur.

2.Elektronların orbitallarda paylanmasına görə xarakterizə olunur.

Atom nə vaxt daha stabil və dayanaıqlı olur ki, o vaxt onun daxili enerjisi daha minimum olsun. Yəni elektronlar orbitallarda bərabər paylansın. Məs: 26Cr ...4s23d4 ...4s13d5 elektronların keçidi olur.

Atomda elektronların enerji səviyyələrini tamamlaması minimum enerji prinsipinə əsaslanır. Bu prinsipə görə sistemin enerjisi nə qədər az olarsa sistem bir o qədər davamlı olur. Odur ki, elektronlar enerji səviyyələrini elə tamamlayırlar ki, nəticədə meydana çıxan atom sistemi ən minimum enerjiyə malik olsun. Bununla əlaqədar elektronlar enerji

səviyyələrini ən minimum enerjiyə malik enerji səviyyəsindən başlayaraq tamamlayır.

7.Pauli prinsipi.Hund qaydasi. Kleçokoviski qaydalari.

Hund qaydası.

Yarımsəviyyələrin elektronlarla tamamlanması Hund qaydasına tabedir. Bu qaydanı aşağıdaki kimi ifadə etmək olar:

Elektronlar yarımsəviyyə daxilində elə paylanırlar ki, onların spin kvant ədədlərinin cəmi maksimum olsun.

Bu qaydaya görə istər atom, istərsə də molekulyar sistemlərdə eyni spinli elektronlar bir-birindən mümkün qədər uzaq, müxtəlif spinli elektronlar isə bir-birinə yaxın yerləşməyə cəhd göstərirlər ki, bu da nəticə etibarı ilə elektronların nüvə ətrafında müəyyən həndəsi qruplaşmasına səbəb olur.

Pauli prinsipi. Atom orbitalının elektron tutumu Pauli prinsipi ilə müəyyən olunur. Bu prinsipdə deyilir: Atomda kvant ədədlərinin dördü də eyni olan iki elektron tapmaq qeyri-mümkündür Bu prinsipdən çıxan nəticəyə görə bir orbitalda spinləri bir-birinə əks (antiparalel) olmaqla (↑↓ ) maksimum iki elektron ola bilər. Bu baxımdan yarımsəviyyələrin electron tutumu aşağıdakı kimi olacaqdır. Yarımsəviyyə: s p d f

Elektron tutumu: 2 6 10 14

Cədvəldən göründüyi kimi enerji səviyyələrində yerləşən elektronların maksimum sayını N = 2n2 formulu ilə ifadə etməkolar. Burada n-baş kvant ədədinin qiymətini göstərir.

Pauli рrinsiрindən bеlə nətiсə çıxır ki, hər kvant səviyyəsindəki еlеktronlаrın maksimum sayı baş kvant ədədi kvadratının iki mislinə bərаbərdir.

Kleçkovski qaydası.

Rus alimi V.M.Kleçkovskinin 2 qaydası var:

1.Elektronlar orbitallarda dolduqda əvvəlcə bu orbitalları tutur ki, baş və kvant orbitallarının cəmi (n + l) daha kiçik olsun. Məs: 3d orbitalı l=n-1=3-1=2 n+l=3+2=5 və 4s orbitalı l=n-1=1-1=0 n+l=4+0=4 olduğuna görə 4s orbitalı 3d orbitalından əvvəl gəlir.

2.Əgər baş və orbital kvant ədədlərinin cəmi eynidirsə (n+l), onda baş kvant ədədinin qiyməti kiçik olan orbital əvvəlcə dolur. Məs: 3d və 4p orbitalları (3+2=5 , 4+1=5). N+l cəmi

Yarımsəviyyələrin enerji ardıcıllığı üzrə elektronlarla tamamlanması B.Kleçkovski qaydasına tabedir:

Elektronlar yarımsəviyyələri n+l-in qiymətlərinin artması ardıcıllığı ilə tamamlayır. Đki yarımsəviyyə üçün n+l eyni qiymətlər alarsa, elektronlar əvvəlcə n-in qiyməti kiçik olan yarımsəviyyəyə daxil olur. Beləliklə, yarımsəviyyələri onların enerjisinin artması sırası ilə düzsək aşağıdakı sıranı alarıq:

Yarımsəviyyə: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s ≈ 3d < 4p < 5s ≈ 4d < 5p < 6s

n+ln: 1 2 3 3 4 4 5 5 5 6 6 6

≈ 4f ≈ 5d < 6p < 7s və s.

7 7 7 7

ns, (n-1)d və (n-2)f yarımsəviyyələri enerji baxımından birbirindən az fərqlənirlər.

8.Dövrü qanun. Elementlərin dövrü sistemi.

Dövri qanun D.İ.Mendeleyev tərəfindən 1869-cu ildə kəşf edilmişdir.Mendeleyev qanunu belə ifadə etmişdir:Elmentlərin,eləcədə onların əmələ gətirdikləri bəsit və mürəkkəb maddələrin forma və xassələri atom kütlələrindən dövrü surətdə asılıdır.

Dövri qanunun müassir tərifi isə belə ifadə olunur:Elementlərin,eləcə də onların əmələ gətirdikləri bəsit və mürəkkəb maddələrin forma və xassələri atom növlərinin yükündən dövrü surətdə asılıdır.

Dövri qanunun qrafiki ifadəsi dövri sistem adlanır.

9.Dövrü qanunun inkişafı. Mozli qanunu.

Elementlərin hələ dövri sistemi yaranmayana qədər cəmi 63 element məlum idi. Amma alimlər fikirləşirdiki, bu elementlərin bir-birindən asılılığını və fərqliliyini xarakterizə etmək üçün yığcam bir sistem yaratmaq lazımdır.

Fransız alimi Debereyner oxşar elementlərin triadlarını düzəltmişdir. Bu fukir qəbul olunmadı, çünki triadlar arasında oxşarlıq tapılmadı.

Nyülends elementləri atom çəkisinin artması ardıcıllığı ilə düzmüş və orada dövürlük olduğunu müəyyən etmişdir. Amma elementlərin yığcam sistemini yarada bilməmişdir.

İlk dəfə olaraq elementlərin dövri sistemini alman alimi L.Meyer yaratmışdır. Bu 27 elementdən, 9 qrupdan, 3 dövrdən ibarət elementlərin dövri sistemini yaratmışdır. O I, II, III (kiçik) dövrləri müəyyən edib, ardıcıllıqla yerləşdirmişdir. Qrup üzrə elementlərin xassəsində oxşarlıq, dövr üzrə isə elementlərin xassələrinin bir-birindən fərqlənməsini görmüşdür. Bu elm adamları tərəfindən qəbul olunmuş, ancaq sonrakı elementləri həmin sistemə daxil etdikdə müəyyən kənaraçıxmalar baş vermişdir. Çünki bəzi elementlərin atom çəkisi düzgün verilməmişdir. Bəzi elementlərin hələ məlum olmaması anlaşılmazlığa gətirib çıxatdı. Həmin anlaşılmazlığın bəziləri rus alimi Mendeleyev tərəfindən irəli sürüldü. Bəzi elementlərin yerini boş qoydu. Bəzi elementlərin atom çəkisində düzəlişlər edib və burada Rezerford, Bor və s. bir çox alimlərin rolu olmuşdur.

O, K və Ar yerlərin dəyişdi. K qələvi metal idi, amma gedib düşürdü təsirsiz qazlara, Ar təsirsiz qaz kimi qələvi metallar sırasına düşürdü. Ona görədə 1911-ci ildə Molli onların yerlərin dəyişdi. 1862-ci ildə yapon alimi Şanqurtua bir cədvəl müəyyən etmişdi. O, cədvəli silindirin üzərində yerləşdirmişdir. Elementləri üfüqi sırada elə düzmüşdü ki, oxşar elementlər alt-alta yerləşirdi. Burada da müəyyən çatışmazlıqlar var idi və ona görədə bu fikir qəbul olunmadı. 1858-1863-cü ilə qədər Konisoro elementlərin atom çəkilərinin düzəlişində rolu böyük olmuşdur.

Dövri sistemin 400-dən çox variantı mövcuddur. Onlardan 8, 18, 32 xanalı variantlar daha geniş istifadə olunanlardır. Ən çox 8 xanalı işlənir. Dövri sistem 8 qrup, 7 dövr və 10 sıradan ibarətdir. I-III kiçik, IV-VI böyük, VII dövr tammlanmamış dövrlər adlanırlar.

10.Dövrlər və qruplar. Elementlərin dövrü sistemde mövqeyi.

Dövr-2 yerə bölünür: böyük və kiçik dövr. Qələvi metallarla başlayıb təsirsiz qazlarla bitən elementlərin üfüqi sırasına deyilir. Kiçik dövrlər yalnız əsasyarımqrup elementlərindən əmələ gələn qruplara deyilir. Böyük dövrlər həm əsas, həm də əlavə yarımqrup elementləri ilə əmələ gələn dövrə deyilir.

Qrup- Oxşar fiziki-kimyəvi xassəyə malik elementlərin şaquli sütunlarına deyilir. Əsas və əlavə yarımqrupa bölünür. Əsas(A) yarımqrup elementləri həm kiçik, həm də böyük dövr elementlərindən əmələ gələn, əlavə(B) yarımqrup elementləri isə yalnız böyük dövrün elementlərindən əmələ gələn qrupa deyilir.

•Dövrlər üzrə soldan sağa getdikcə:

-atom nüvələrinin yükü artır

-elektronun nüvə və rabitə enerjisi artır

-ionlaşma enerjisi artır

-q-metallıq artır, metallıq azalır

-atom radiusu kiçilir,hərslik enerjisi azalır.

Dövri sistem yeddi dövrdən vəsəkkiz qrupdan təşkildir. 1, 2, 3-cü dövrlər uyğun olaraq 2, 8, 8; 4, 5 və 6-cı dövrlər isə uyğun olaraq 18, 18, 32 elementdən təşkildir. 7-cı dövr isə qeyd etdiyimiz kimi tamamlanmamış dövrdür. Dövrlər nüvələrinin yükünün artması ardıcıllığı ilə düzülmüş elektron quruluşu ns1-dən ns2 np6-ya (1-ci dövrdə ns2-yə)

qədər dəyişən elemementlər sırasından ibarətdir.Dövrlər s-elementindən başlayıb p-elementi ilə (1-ci dövrdəs-elementi ) ilə qurtarırlar.Qruplar xarici elektron təbəqəsinin maksimum elektrontutumuna (8: ns2 np6)) uyğun olaraq əsas (A) və əlavə (B) yarımqruplara ayrılırlar. Yarımqruplar elektron quruluşları və bununla əlaqədar xassələri oxşar elementlərdən təşkil olunmuşdur. Əsasyarımqruplar s (ΙA və ΙΙA) və p-elementlərindən (ΙΙΙA-VΙΙΙA), əlavə yarımqruplar (ΙΙΙB-VΙΙΙB) isə d və f-keçid elementlərindən ibarətdir.

•Əsas yarımqruplar üzrə aşağıya doğru getdikcə:

-baş kvant ədədinin qiyməti artır(energetik səviyyələrin sayı artır)

-metallıq, atom radiusu, hərslik enerjisi artır

-ionlaşma enerjisi azalır