Kvanttimekeaaninen atomimalli (1)- Kvanttimekaanisen atomimallin mukaan elektronit sijaitsevat ydintä ympäröivässä elektronipilvessä tietyillä energiatiloilla. (2) Nämä energiatilat ovat pääkuoria (3)- Keskeinen käsite on atomiorbitaali. Orbitaali on se avaruuden osa, josta elektroni todennäköisesti löytyy. (4)- Orbitaalit saavat kolmiulotteisia muotoja neljän eri kvanttiluvun perusteella. 20.9.2012 Tunti 3

Kvanttiluvut (1)- Pääkvanttiluku n kuvaa elektronin keskimääräistä energiaa ja se voi saada arvot 1,2,3. (2)- Sivukvanttiluku l kuvaa atomiorbitaalin muotoa ja se voi saada arvot 0,1,2,3,..,n-1 Yleisempää on numeroarvon sijasta käyttää merkintöjä s,p,d,f, siten, että sivukvanttilukua 0 vastaa kirjaintunnus s , lukua 1 kirjaintunnus p, lukua 2 tunnus d, lukua 3 tunnus f. Siis atomiorbitaalit ovat tällöin 1s,2s,2p,3s,3p,3d,… (3)- Atomiorbitaalit, joilla on sama pää- ja sivukvanttiluku muodostavat elktronikuoren alakuoren. Siis ensimmäisellä kuorella on yksi alakuori 1s, toisella kaksi alakuorta 2s ja 2p. (3)- Magneettinen kvanttiluku m kuvaa elektronin avaruudellista sijaintia ytimen ympärillä. Se saa arvot 0, +1,-1,+2,-2,+l,-l. Magneettinen kvanttiluku määrää montako orbitaalia on tietyllä alakuorella. (4)- Spinkvanttiluku s on saanut nimensä elektronille ominaisesta spinistä. Yhdellä orbitaalilla on vain kaksi elektronia, joilla eri spinit. 20.9.2012 Tunti 3

Orbitaalien muoto s-orbitaali on pallon muotoinen, jolloin atomin ydin on pallon keskipisteessä. Kolmen p-orbitaalin voidaan ajatella asettuvan xyz- koordinaatiston akselöeille siten, että ydin jakaa kunkin orbitaalin kahteen osaan. Eri akselien suuntaisten p- orbitaalien väliset kulmat ovat 90 astetta, joten näillä orbitaaleilla elektronit ovat mahdollisimman kaukana toisistaan. 20.9.2012 Tunti 3

Elektronirakenteiden kirjoittaminen (1)- Elektronit sijoitetaan orbitaaleilla energiaminimiperiaatteen mukaan. Elektronit ovat atomiytimen ympärillä siten, että niiden energia on mahdollisimman pieni.Tämä on täyttymisjärjestys. (2)- Jos täyttyvillä orbitaaleilla on sama energia, kullekin orbitaalille sijoitetaan ensin yksi elektroni, joilla on kaikilla sama spini. Tämä on Hundin sääntö. Paulin kieltosäännön mukaan samalla orbitaalilla voi olla enintään kaksi elektronia, joilla on eri spini. 20.9.2012 Tunti 3

Orbitaalien täyttymisjärjestys 20.9.2012 Tunti 3

Täyttymisjärjestys.Laatikkomalli. 20.9.2012 Tunti 3