AUTOR: Ing. Ladislava SemerádováANOTACE: Výukový materiál, který může být použit při výkladu struktury elektronového obalu a významu kvantových čísel. Určeno pro studenty 1.ročníku SŠ.

KLÍČOVÁ SLOVA: atomový orbital, kvantová čísla, popis atomových orbitalů pomocí kvantových čísel

Struktura atomového obaluVY-32-INOVACE-CHE-12

Struktura atomového obalu, kvantová čísla

Atomový orbital

• elektrony se nenacházejí v obale nahodile, ale v určitém prostoru

• tento prostor nazýváme atomový orbital• uspořádání elektronů v obalu je důležité

pro fyzikální a chemické vlastnosti látek

• atomový orbital je prostor (oblast) kolem atomového jádra, v němž se elektron vyskytuje s největší pravděpodobností

Kvantová čísla• podobně jako zeměpisné souřadnice přesně

definují polohu na povrchu Země• tak i kvantová čísla nám pomáhají popsat

orbital, ve kterém se elektron vyskytuje • Kvantová čísla jsou čtyři:• 1.Hlavní kvantové číslo n – popisuje celkovou

velikost orbitalu• 2.Vedlejší kvantové číslo l- popisuje

prostorový tvar orbitalu• 3.Magnetické kvantové číslo m – popisuje

orientaci orbitalu v prostoru• 4.Spinové kvantové číslo s- popisuje směr

pohybu elektronu

1.Hlavní kvantové číslo n• popisuje celkovou velikost orbitalu• nabývá hodnot od 1 do 7• elektrony, které mají stejnou hodnotu hlavního

kvantového čísla jsou ve stejné energetické hladině

Hodnota n 1 2 3 4 5 6 7

Označení vrstvy

K L M N O P Q

2.vedlejší kvantové číslo l• Udává tvar orbitalu• Je závislé na hlavním kvantovém číslu• l= n-1může nabývat následujících hodnot

l 0 1 2 3označení s p d f

tvar

3.Magnetické kvantové číslo m

• Určuje polohu orbitalu v prostoru ( např. k osám x,y,z)

• Je závislé na vedlejším kvantovém číslu l• Nabývá hodnot –l až +l (včetně 0)

n l m Prostorové orientace

1 0 (s) 0 (jedno číslo) jedna prostorová orientace s-orbitalu

=

2 0 (s)1 (p)

0-1,0,1 (tři čísla)

tři prostorové orientace p-orbitalu

=

3 0 (s)1 (p)2 (d)

0-1,0,1-2,-1,0,1,2 (pět čísel)

pět prostorových orientací d-orbitalu

=

4 0 (s)1 (p)2 (d)3 (f)

0-1,0,1-2,-1,0,1,2-3,-2,-1,0,1,2,3 (sedm čísel)

sedm prostorových orientací f-orbitalu =

4.Spinové kvantové číslo

• Charakterizuje tzv. spin a nabývá pouze dvou hodnot -1/2 a +1/2

• V jednom orbitalu mohou být maximálně 2 elektrony s opačným spinem

Popis atomových orbitalů pomocí kvantových čísel• 1 s 2 p 3 d

hlavní kv.č.„velikost“

vedlejší kv.č.„tvar orbitalu“

magnetické kv.č„počet prostorových orientací“

znázornění elektronů s opačnými hodnotami spinového kvantového čísla

POUŽITÉ ZDROJE:MAREČEK, Aleš a Jaroslav HONZA. Chemie pro čtyřletá gymnázia. 3., přeprac. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2005, 240 s. ISBN 80-7182-055-51. [online]. [cit. 2013-02-03]. Dostupné z: http://images.google.com/

www.glassschool.cz