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

5. Lecke Kvantumszámok és elektronegativitás

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

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

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.

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.

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.

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).

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

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.

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 H x. 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.

Oxigén molekula létrejötte O.... O xxxx x. O O Nem kötő elektron- párok Kötő elektron- párok 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:

Kérdések a leckéhez Kvantumszámok fogalma és rendszere Elektronhéjak telítettsége Kémiai kötések

KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET!