Àòîìûí ýëåêòðîíò á¿òýö

Органик биш хими I (CHEM 101)

лекц 4

By Dr. N. Amgalan

• Àòîìûí á¿òöèéí çàãâàðóóä

• Àòîìûí á¿òöèéí îíîëóóä

•Àòîìûí íàðèéí

íèéëìýë á¿òýö

• 1897 îíä Àíãëèéí ôèçèêч

Ж. Òîìñîí /1856-1940/ íýýæ,

õàñàõ öýíýãò æèæèã õýñãèéí óðñãàë áîëîõûã òîãòîîæ

ò¿¿íèéã ýëåêòðîí ãýæ íýðëýñýí.

Атомын нарийн нийлмэл бүтэц Êàòîäûí òóÿà

áóþó

ýëåêòðîí(e-)

ÀÍÎÄÛÍ ÒÓЯÀ = ÑÓÂÃÈÉÍ ÒÓЯÀ

• протон (protos)-ûã 1886 îíä

Ãåðìàíû ôèçèêч Гольдштейн

íýýñýí áºãººä óëìààð Â.Бин,

Ж. Томсон íàð ñóäàëæ öýíýãò

æèæèã õýñãèéí óðñãàë

болохыг тогтоосон.

• íåéòðîí (neutrons) -ûã 1932

îíä Àíãëèéí ôèçèêч Ж.

Чадвик нээж тү¿íèé ìàññ íü

ïðîòîíû ìàññòàé îéðîëöîî

áîëîõûã àæèãëàñàí.

ÑÀÀÐÌÀÃ ÆÈÆÈÃ ÕÝÑÝÃ

Àòîìûí íàðèéí íèéëìýë á¿òýö

5

Òýìäýãëýý Цýíýã Õàðüöàíãóé àòîì

ìàññ /relative/

Үíýìëýõ¿é àòîì ìàññ

/actual/

e- ýëåêòðîí 1- 1/1840

(ïðîòîíû ìàññ)

9.11 · 10-28

ð+ ïðîòîí 1+ 1 1.67 · 10-24

n 0 íåéòðîí 0 1 1.67 · 10-24

• Ãåðìàíû ýðäýìòýí À.Áåêêåðåëè öºìèéí öàöðàã

èäýâõò øèíæ àíàðûã 1896 îíä èëð¿¿ëñýí.

• Ôðàíöûí ýðäýìòýí Ìàðè, Ïepu Êþðè íàð öàöðàã

èäýâõò àíàð (àëüôà, áåòòà, ãàììà òóÿà)

àòîìûí öºìèéí çàäðàëûí á¿òýýãäэõ¿¿í áîëîõûã

òîãòîîñîí.

Грек

Дальтон

Toмсoн

Резерфорд

Бор

Долгион

Сонгодог онол: Ньютон – F = ma Maксвел – гэрэл долгион

Àòîìûí ýëåêòðîíò á¿òöèéí ãàðèãàí

çàãâàð ñîíãîäîã öàõèëãààí

äèíàìèêèéí ñóðãààëòàé õî¸ð ãàçàð

çºðчèëääºã.

•Òàñðàëòã¿é õºäëºãч e- òàñðàëòã¿é

ýíåðãè àëäàж ààæèì óñòàíà

ÀÒÎÌ ÒÎÃÒÂÎÐÒÎÉ ОРШДОГ

•Òàñðàëòã¿é èõ õóðäòàé õºäëºãч

áèåòèéí ñïåêòð íèë áóþó

¿ðãýëæèëñýí áàéõ ¸ñòîé

ÀÒÎÌÛÍ ÑÏÅÊÒÐ ÒÀÑÐÀËÒÒÀÉ

•Атомын бүтцийн загвар

Квантын хувьсал Àòîìûí ýëåêòðîíò á¿òöèéã òàéëáàðëàõ êâàíò ìåõàíèêèéí îíîë

Àòîìûí ýëåêòðîн давхраат á¿òýö áà êâàíò ìåõàíèê

Àòîìûí îðáèòàëü òºëºâ áàéäëóóä

Орбиталын тэмдэглэгээ

1

Óñòºðºãчèéí àòîìä áèчñýí Øðåäèíãåðèéí

òýãøèòãýë, ò¿¿íèé øèéäèéí õàðèó

2

5

3

4

Êâàíòûí òîî(n, l, ml)–íóóä, òýäãýýðèéí óòãà

долгион–хоёрдмол жижиг хэсэг

эсвэл

Долгионы загвар

• Долгионы механик

Гэрлийн долгион

Гэрлийн долгион : далайц (A) давтамж ( ) долгионы урт ( ) долгионы энерги A2

Фотоэлектрон нөлөө

бага их

Янз бүрийн д далайцын нягтрал электрон?

үгүй

тийм, KE бага

тийм, KE их

Далайц ихсэхэд энерги ихэснэ

“Cонгодог”

Электрон цацруулж ?

үгүй

үгүй

үгүй

үгүй

Цахилгаан соронзон долгион

• хурд

–300,000 км/ceк

Хөндлөн долгион

• энерги хөдөлгөөний чиглэлд перпендикулар

• Хөдөлж буй фотон цс шч-тай!

Үзэгдэх гэрлийн 100 нм

Улаан 750 - 610 нм – бага

Ягаан 450 – 400 нм бага – их

Фотоэлектрон нөлөө

“гэрлийн хэсэг”

мөргөлдөлтийн өмнө

KE = Eфотон – Eхолбоо E=h h = 6.6x10-34 [жс]

мөргөлдөлтийн дараа

hKE

Цахилгаан соронзон спектр

долгионы урт Богино (илүү энергитэй фотон)

долгионы урт урт (бага энергитэй фотон)

E = h = hc/

h = 6.6x10-34 [ж*ceк] 1eV=1.602x10-34 ж

ДeБрoглие

p = h / = h / p

E = hc /

Фотон момент!!!

Фотон энерги!!!

mv

h

p

h

h

c

h

c

Ep

Compton-ы нөлөө

M A T Е Р И

X-ray

1 2 > 1

X-ray

2

e

Louis de Broglie

·

· P

0, p0

p

φ nm

mc

hc 00243.0

Цсд

20

Hg

H

21

Ðåíòãåí ñïåêòð ¿¿ñýõ ÿâö

Ðåíòãåí ñïåêòð, Ìîçëèéí õóóëü.

Ðåíòãåí òóÿà íü êàòîäààñ ãàð , àíòèêàòîä äýýð òóñàõ ¿åä /Õóðä = 0 ¿åä/ ¿¿ñíý.

- Ðåíòãåí ñïåêòð á¿ðèéí á¿ëýã øóãàìûã (K.L.M....) ãýæ òýìäýãëýíý íýã á¿ëýã äîòðîî α, β, γ, δ ãýõ ìýò ñàëààëíà. - Õèìèéí ýëåìåíò á¿ð íü ººðèéí òîäîðõîéëîã ãîë ñïåêòð

øóãàìûã ãàðãàäàã. Ðåíòãåí ñïåòðèéí øóãàìààð íü òýð ýëåìåíòèéã òàíèíà.

• Èçîòîï

/èæèë áàéðò/ - öºìèéí öýíýã èæèë, àòîì ìàññààðàà ººð

• Èçîáàð

• /èæèë ìàññòàé/ - öºìèéí öýíýã ººð ч , ìàññ íü èæèë

• Èçîòîí

• /èæèë äàðààëàëòàé/ - öºìèéí öýíýãýý𠺺ð, íåéòðîíû òîî èæèë

Мозлийн хууль

40 42 43

20 20 20Ca, Ca, Ca Ca,K,Ar 4020

4019

4018 Ce,La,Ba 140

5813957

13856

7) Scientists named Angstrom and Balmer investigated these lines of hydrogen gas.

Долгионы урт “шугаман спектр”

24

1. Н. Áîðûí õàãàñ êâàíòûí îíîë

Онол дэвшигдэх үндэслэл:

Àòîìûí ýëåêòðîíò á¿òöèéí ãàðèãàí çàãâàð ñîíãîäîã

öàõèëãààí äèíàìèêèéí ñóðãààëòàé õî¸ð ãàçàð

çºðчèëääºã.

• Òàñðàëòã¿é õºäëºãч e- òàñðàëòã¿é ýíåðãè àëäàж ààæèì

óñòàíà. Гýòýë àòîì òîãòâîðòîé оршдог.

• Òàñðàëòã¿é èõ õóðäòàé õºäëºãч áèåòèéí ñïåêòð íèë áóþó

¿ðãýëæèëñýí áàéõ ¸ñòîé.

Ãýòýë àòîìûí ñïåêòð òàñðàëòòàé áàéäàã.

Борын загвар • 1913 îíä Äàíèéí

ýðäýìòýí Í.Áîð

уñòºðºãчèéí àòîìûí

á¿òöèéã çàãâàð áîëãîí

“хагас квантын онол”-

îî ïîñòóëàò áàéäëààð

äýâø¿¿ëэн атомын

шинж чанарыг

тайлбарласан.

Н. Áîðûí загвар

• Ýëåêòðîí òîäîðõîé

ýíåðãèò òºëºâ á¿õèé

çºâøººðºãäñºí

òîéðîã îðáèòîîð

ýðãýнэ.

Эíý ¿åä атом ýíåðãè

öàöðóóëàõã¿é,

øèíãýýõã¿é.

Борын постулат:

¿íäñýí òºëºâ

•Öºìä õàìãèéí îéð îðáèòûã

¿íäñýí òºëºâ ãýõ áºãººä

õàìãèéí òîãòâîðòîé áàéíà.

• Íýã îðáèòîîñ íºãººä ýëåêòðîí

øèëæèõ ¿åä л ýíåðãèéã

öàöàðãàëò эсвэл øèíãýýëò

áîëíî.

•Öºìä

õàìãèéí

îéð

îðáèòûã

¿íäñýí

òºëºâ ãýõ

áºãººä

õàìãèéí

òîãòâîðòîé

áàéíà.

•Борын постулат

& • Атомын спектрын нýã бүлýã шуãамын

äîòîðõ ñïåêð øóãàìûí çàéí èõñýëò.

1eV=1.602 10-34 Ж

• ∆Å2 »∆Å3 >∆Å4 ~ ∆Å5 ∆Å6 ∆Å7

E=hˑ

Шугаман спектр

1. 5-20 ý ýíåðãè ºãºõºä,

Ëàéìàí - óëüòðà ÿãààí,

Áàéëìàð - ¿çýãäýõ ãýðýë,

Ïàéøèí - èíôðà óëààí òóÿàíû ñïåêòð

•

2

2

2

1

111

nnh

RH

h -Планкийн тогтмол (6.626 10-34 Ж·с), n1 , n2 (n2 > n1).

Устөрөгчийн шингээлтийн спектрийн үед Ридбергийн томьёо

2

2

2

1

111

nnh

RH

RH -Ридвергийн тогтмол 1.096776 107 м-

1 (109,677,58 105 см-1 ),

(nm)

H H H H H

656.3 486.1

434.1

410.2

364.6

•Ýëåêòðîí òîäîðõîé

ýíåðãèò òºëºâ á¿õèé

çºâøººðºãäñºí òîéðîã

îðáèòîîð ýðãýнэ.

Эíý ¿åä атом ýíåðãè

öàöðóóëàõã¿é, øèíãýýõã¿é.

•Íýã îðáèòîîñ íºãººä

ýëåêòðîí øèëæèõ ¿åä л

ýíåðãèéн öàöàðãàëò эсвэл

øèíãýýëò áîëíî. .

Борын постулат

Àòîìûí ýëåêòðîíò á¿òýö

êâàíò ìåõàíèê

1). – ýëåêòðîíû øóãàìàí õóðä ãýâýë ýëåêòðîíû òºâººñ çóãàòàõ õ¿ч íü тºвд тэм¿¿лэх х¿ч -òýé òýíöýõ ¿åä òîéðîã îðáèòûí õºäºë㺺í òîãòâîðòîé áàéíà.

2). Ýëåêòðîíû íèéò ýíåðãè íü ò¿¿íèé ïîòåíöèàë áà êèíåòèê ýíåðãèéí íèéëáýðòýé òýíö¿¿ áàéíà.

H-èéí èîíæèëòèéí ýíåðãè íü 13.6 ýâ.

35

r

vò e

2

2

2

r

e

)1(2

2

2

22

r

emv

r

e

r

vò e

)2(2

22

r

emvEEE ïÊ

)3(22

2

22

2222222

r

e

r

ee

r

e

r

e

r

evmE e

íèéò

/ . . /2

e e

hò v r n x m ì

0

01 0.53n r A

Àòîìûí ýëåêòðîíò á¿òýö

• . Ýëåêòðîíû õºäºë㺺íò òîîíû ìîìåíò

íü meve r ÿìàãò òàñðàëòòàé , á¿õýë =

“êâàíò” óòãààð ÿëãàãäàíà. 2 22 2

2

2 2 2. . ... .. ,

2 4

ee

e e

m n hh e ev n ийн утгыг m v д орлуулбал

m r r m r r

2 22

2 24o

e

n hr n a

m e

2

or a n

r - Áîðûí ðàäèóñ ао – тогтмол тоо

,3,2,12

nh

nmvr n = 1 үед ro= 0.53 Ao

Àòîìûí ýëåêòðîíò á¿òýö

• n = 1 энергийн үндсэн төлөв

• n = 2, 3, 4 ... ºäººãäñºí буюу ñýðñýí òºëºâ

n-èéã ãîë êâàíòûí òîî гэнэ. Аòîì äàõü

ýëåêòðîíû ýíåðãèò òºëºâ áàéäëыã

òîäîðõîéëîõ áºãººä атомын ñïåêòð шугам

êâàíòëàгдах ¿íäýñ áîëäîã.

02

02 12.2 Anrr

),3,2,1(2

,0

22

2

2

0 nhn

evn

me

hr nn

222

24

22

2222 12

2

4

2 nhR

hn

me

hn

mee

r

eE ee

íèéò

-1

2 2

1 1109677.576 cm

i fn n

f i

E E hv R Rn n

3. Íýã ¿åèéí ýëåìåíòèéí

ðåíòãåí ñïåêòðèéí

á¿ëýã øóãàì ººð ¿åèéíõýýñ

ýðñ ÿëãààòàé

байна. Электрон äàâõðààны

тоо ººðчлөгдөхөд спектрийн

бүлэг шугам өөрчлөгдөнө.

Борын îíîëûí òàéëáàð

• Ãýðëèéí ñïåêòðèéí ìºí чàíàðûã

òàéëñàí.

¿çýãäýõ ãýðýë

Óëüòðà ÿãààí òóÿà

Èíôðà óëààí òóÿà

222232

0

4

2232

0

4

1111

8

1

11

8

nkR

nkch

me

c

knnkh

me

h

EE kn

ch

meR

32

0

4

8

Шугаман спектр

1. 5-20 ý ýíåðãè ºãºõºä,

Ëàéìàí - óëüòðà ÿãààí,

Áàéëìàð - ¿çýãäýõ ãýðýë,

Ïàéøèí - èíôðà óëààí òóÿàíû ñïåêòð

•

2

2

2

1

111

nnh

RH

RH -Ридвергийн тогтмол (1.096776 107 м-1), h -Планкийн тогтмол (6.626 10-34 Ж·с), n1 , n2 (n2 > n1).

Борын îíîëûí òàéëáàð • Ðåíòãåí ñïåêòðèéí ìºí ÷àíàðûã

òàéëáàðëàñàí. Àòîìûí äîòîîä

äàâõðààíààñ ýëåêòðîí ñóãàëàí

ò¿¿íèé áàéðûã õàìãèéí îéð

äàâõðааны ýëåêòðîí эзэмших

үед рентген туяа цацарна.

n = 1 2 3 4 5 6 7

K L M N O P Q

Спектр шугам

Áîðûí îíîëûã õºãæ¿¿ëñýí íü:

• Ñïåêòð àíàëèçûí áàãàæ óëàì áîëîâñðîíãóé áîëîõûí õèðýýð ñïåêòðèéí íýã á¿ëýã øóãàì äîòðîî íàðèéí ñàëààëäàã áîëîõûã òîãòîîñîí. 1 ñïåêòð øóãàì õýñýã øóãàìààñ òîãòäîã ç¿é òîãòëûã 1916 îíä Ãåðìàíû ôèçèêч Çîììåðôåëüä àòîì öºìºº òîéðîí ýðãýõäýý áºìáºðöºã çàìààð òîéðîõîîñ ãàäíà ýëëèïñ çàìààð ýðãýæ áîëíî ãýæ ¿çñýí.

Ro

ro

a

b

Áîðûí îíîëûã õºãæ¿¿ëñýí íü

• r - бага радиус

• R- их радиусûí õóâüä ðàäèóñ âåêòîð, ýðãýëòèéí ºíöºã ººð тул хоёр эëåêòðîí ººð ºөр õºäºë㺺íò òîîíû ìîìåíòыí óòãà àâíà. Нýã ýíåðãèéí êâàíò òîî(n)-íû óòãàíä орших өºð êâàíò óòãààð èëýðõèйëýãäýæ áîëíî. Ýðãýëòèéí îðáèòàëûí õýëáýðýýñ õàìààðàí ÿëãàãäàõ êâàíò óòãûã “l“ ãýæ òýìäýãëýñýí.

2

0R a n1

25.0

1

5.0

1

7.0

1

1

R

r

Áîðûí îíîëûã õºãæ¿¿ëñýí íü

Оðáèòàë êâàíòûí òîî

• l = 0. 1. 2....(n-1) á¿õýë òîîí óòãà àâíà.

ãýíý. Мөн орбиталын энергит утгыг

илэрхийлнэ.

•Îðáèòàëûí орон зайн бүтэц, õýëáýðийг

тодорхойлно.

0

2

Ra

n

2

0r bn

n = 1 2 3

l = 0 0 1 0 1 2

s s p s p d

Оðáèòàë êâàíòûí òîî

• Сïåêòð øóãàìûí òºðõ çààñàí àíãëè

íýðíèé ýõíèé ¿ñãýýð

• l=0 → s (sharp),

• l=1 → p (principal),

• l=2 → d (diffuse),

• l=3 → f (fundamental) ãýõ ìýòýýð

íýðëýõ áîëñîí.

Áîðûí îíîëûã õºãæ¿¿ëñýí íü

Эíýõ¿¿ ñóäàëãàà,

•Зºâõºí H -èéí àòîìûí ñïåêòð ç¿é

òîãòîë, á¿òöèéã òàéëáàðëàñàí.

•Ãàäíû ñîðîíçîí îðíû íºëººãººð

ñïåêòð øуãàì ñàëààëàõ ¿çýãäëèéã

òàéëáàðëàñàí

Àòîìûí электронт бүтцийн êâàíò

ìåõàíèêèéí çàãâàð

Ñîíãîäîã ìåõàíèêò áèåòèéí òºðõèéã

õºäºë㺺íèé òðàåêòîð(óë ìºð)-ooð

èëýðõèéëäýã áîë,

• Дîëãèîíû ìåõàíèêò äîëãèîëîã, Ẻìëºã

хоёрдмол øèíæ чàíàðтай áèчèë

áèåòèéí òºðõèéã ò¿¿íèé îðøèõóéí

ìàãàäëàë, тодорхойнгуйн харьцаа,

харилцан нөхөхүйн зарчимààð

èëýðõèéëäýã.

Ýëåêòðîíû äîëãèîëîã òºðõ,

äîëãèîíû ìåõàíèê.

• Áèчèë áèåòèéí õî¸ðäìîë øèíæ

чàíàð(äóàëèçì)-ыг òîäîðõîéã¿éí

õàðüöàà, õàðèëöàí íºõºõ¿éí çàðчèì,

ìàãàäëàë, ýëåêòðîí ¿¿ë, äîëãèîíû

ôóíêö çýðýã êâàíò ìåõàíèêèéí ¿íäñýí

çàðчèì, óõàãäàõóóíóóä äýýð ¿íäýñëýí

тайлбарлана.

Долгионы загвар

• Долгионы механик

Øðåäèíãåðèéн òýãøèòãýë

• Õî¸ðäìîë øèíæ чàíàðòàé ýëåêòðîíû òºðõ öºìèéí ¿éëчëýëèéí îðîíä èëðýõ ìàãàäëàëààð òîäîðõîйëîãäîíî. Ýíýõ¿¿ ìàãàäëàëûí îðîí çàéä ýëåêòðîí äîëãèîëîã òºðõòýé áàéõ áºãººä ò¿¿íèé õºäºë㺺íèé òºðõèéã äîëãèîíû òýãøèòãýëýýð òîäîðõîéëíî. Àòîì äàõü ýëåêòðîíû òºðõèéã ôóíêö áàéäëààð áèчèõäýý òîãòîëöîîíû ýíåðãèéã ãàìåëüòîíû îïåðàòîð H–ааð èëýðõèéëíý.

Øðåäèíãåðèéн òýãøèòãýë

• H –íü ôóíêöèéí ¿éëäëèéí äàðààëëûã

òîäîðõîéëíî.

• àòîìûí îðîí çàéí ÿíç á¿ðèéí öýãò

òîäîðõîé уòãà àâäàã ýëåêòðîíû òºðõèéã

òîäîðõîéëîãч õýìæèãäõ¿¿í

• äîëãèîíû ôóíêöèéí ìàòåìàòèê

áèчèãëýë

E

),,( zyx

Øðåäèíãåðèéн òýãøèòãýë

• Öºì ýëåêòðîíòîé õàðèëöàí ¿éëчëýõýä

äîëãèîëîã òºðõ èëðýõã¿é ãýæ ¿çýí

çºâõºí ýëåêòðîíä äîëãèîíû òýãøèòãýë

áèчíý.1927 îíä Øðåäèíãåð óñòºðºãчèéí

àòîìûí ýëåêòðîíä äîëãèîíû

òýãøèòãýëèйã áèчñýí.

2

2

2

2

2

22

2

2 0)(8

zyxUE

h

òny

e

-ôóíêöèéí õ,ó,z-òýíõëýãýýñ

àâñàí 2-ð ýðýìáèéí óëàìæëàë

íàáëà

2 íü àòîìûí îðîí çàéí òóõàéí öýãò áàéõ ýëåêòðîíû ìàãàä-

ëàëûã èëýðõèéëíý. 2dV – ýëåìåíòàð ýçýëõ¿¿íä òîäîðõîéëîãäîõ ýëåêòðîíû ìàãàäëàëûã çààíà.

Ìàãàäëàëûã ýëåêòðîí ¿¿ë áàéäëààð ä¿ðñëýí, ýëåêòðîíû 90% -èéí

ìàãàäëàë á¿õèé îðîí çàéã äàéðóóëàí òàòàõàä ¿¿ñýõ ãàäàðãóóã

îðáèòàëü ãýíý.

ôóíêöèéí ôèçèê óòãà:

Îðáèòàëü

- ôóíêö òàñðàëòã¿é

,òºãñãºëºã áàéõ

¸ñòîé. Õýðýâ æèæèã

õýñýã (e-) ¿ë

- òîäîðõîéëîãäîõ

íºõöºлä áàéõ

¸ñòîé.

• Øðåäèíãåðèéí

òýãøèòãýëèéã áîäîõîä

îëîí òîîíû õàðèó

ãàðäàã. Ò¿¿íèé øèéä

àòîìä îðøèõ

ýëåêòðîíû ìàãàäëàë,

ò¿¿íèé òºðõèéã

èëýðõèéëæ áàéõ

¿¿äíýýñ õýä õýäýí

áîëçëûã òîãòîîæ ºãñºí

áàéäàã

Øðåäèíãåðèéí

òýãøèòãýë, ò¿¿íèé øèéäèéí õàðèó

- ôóíêö íü íýã óòãàòàé

áàéõ ¸ñòîé, ººðººð

õýëáýë 1 öýãò íýã óòãà

àâàõ ¸ñòîé.

• Èíãýñýíýýð ýëåêòðîíû

òóõàéí öýã äýõ

ìàãàäëàëûã

òîäîðõîéëíî.

• ôóíêö íîðìчëîãäñîí

áàéõ ¸ñòîé. ¯¿íèéã

ìàòåìàòèêò äàðààõ

áàéäëààð

èëýðõèéëíý.

îðîí çàéí àëü íýã öýãò èëðýõ

ýëåêòðîíû ìàãàäëàë íýã ë áàéíà. 12 dV

rçàé

ìàãаäëàë

),,(r r,,

Õýðýâ ýëåêòðîíû ìàãàäëàëûã 3 õýìæýýñò áºìáºðöºã ãàäàðãóóä

òîäîðõîéëæ áàéâàë, áóþó ãýñýí 3 êîîðäèíàòûí ôóíêö

áàéäëààð áèчíý.

,,rôóíêö õÿçãààðã¿é îëîí óòãà àâàõ

3 ôóíêöèéí

¿ðæâýð áàéäëààð áèчèãäýíý.

)()()(,, rRr

R(r) ôóíêö íü ýëåêòðîíû öºìººñ

àëñëàãäàõ çàéãààñ õàìààðàõ áà

äîëãèîíû ôóíêöèéí ðàäèàëü õýñýã

ãýíý.

,

,

• ôóíêö¿¿äийã ºíöã¿¿äýýñ

õàìààðàõ äîëãèîíû ôóíêöыí ºíöãºí

õýñýã ãýíý.

• õºäºëæ áóé ýëåêòðîíû радиус r,

êîîðäèíàòààð òîäîðõîéëîãäîõ ìàãàäëàë

)(),(

• [R(r)]2 - èéã öºìººñ r çàéä

àëñëàãäàõ ýëåêòðîíû

ìàãàäëàë ãýíý.

-èéã r –ðàäèóñòàé ãàäàðãóó

äýýðõ ýëåêòðîíû ìàãàäëàë

ãýíý.

2222 R2

)()(

• Êâàíòûí òîî(n, l, ml)–íóóä, òýäãýýðèéí

àâàõ óòãà

cos

sinsin

cossin

rz

ry

rx

e

e

mf

mlf

lnfrR

3

2

1

,

,

äîëãèîíû

òýãøèòãýëèéí

á¿òýí øèéä.

Ðàäèàë, ºíöãºí ôóíêö¿¿äèéí äèôôåðåíöèàë òýãøèòãýëèéã

áîäîõîä òîäîðõîé á¿õýë òîîí óòãóóäààð èëýðõèéëýãäýõ

øèéäèéí õàðèó ãàðíà.

rR n = 1, 2, 3, 4 ….

l = 0, 1, 2, 3 ….n-1

ml = -l, -l+1 ….+l

Ìàíäàë êîîðäèíàòàä

áîäñîí äîëãèîíû ôóíêöèéí

õóâèéí øèéä.

Ñïèí êâàíòûí òîî

1925 îíä ýðäýìòýí Óéëåíáåê, Ãàóäñìèäò íàð ø¿ëòèéí

ìåòàëëûí àòîìûí ñïåêòðèéí øóãàìûí ìàø íàðèéí

ñàëààëàõ ¿çýãäëèйã ñóäëàí ýíý íü ýëåêòðîíû õóâèéí

òýíõëýãèéí ýðãýëòòýé õîëáîîòîé ãýæ ¿çñýí.

Õóâèéí òýíõëýãèéí ýðãýëòýýñ ¿¿ñýõ õóâèí ñîðîíçîí

ìîìåíòèéã ñïèí ãýæ íýðëýñýí.

smh

s2

*

Ñïèí êâàíòûí òîî

ms- ýëåêòðîíû áîëîìæèò õî¸ð óòãûí àëü íýãýíä îðøèæ áóéã

èëýðõèéëíý

ml • ñîðîíçîí

• кâàíò

l • õýëáýð • öºìººñ

ýëåêòðîíû àëñëàãäàõ õýìæýý

ms • ÷èãëýëò ÷àíàð

Îðáèòàëü òºëºâ

ÀÒÎÌÛÍ ÎÐÁÈÒÀË ÒªËªÂ ÁÀÉÄÀË Ýíåðãèéí ò¿âøèí K L M

¯íäñýí

ò¿âøèí, ãîë

êâ. òîî

n 1 2 3

Äýä ò¿âøèí,

îðáèòàë êâ.

òîî

l 0 0 1 0 1 2

Ñîðîíçîí

êâàíòûí òîî ml 0 0 -1 0 1 0 -1 0 1 -2 -1 0 1 2

Îðáèòàë òºëºâ 1s 2s 2px 2py 2pz 3s 3px 3py 3pz 3dz2 3dxy 3dxz 3dyz 3dx

2y

2

s s p s p d

Îðáèòàëûí òîî 1 4 9

N

4

0 1 2 3

0 -1 0 1 -2 -1 0 1 2 -3 -2 -1 0 1 2 3

4s 4px 4py 4pz 4dz2 4dxy 4dxz 4dyz 4dx

2y

2 4f1 4f2 4f3 4f4 4f5 4f6 4f7

s p d f

16

Àòîìûí îðáèòàëûí ýíåðãèò

òºëºâ áаéäàë

ÀÒÎÌÛÍ ÎÐÁÈÒÀËÛÍ ÕÝËБÝЯ¯Ä ,

d - îðáèòàë

s - îðáèòàë

ÎÐÁÈÒÀËÛН ÎÐÎÍ ÇÀÉÍ ÁÀÉÐËÀË

2 2( )x y zf 2 2( )z y x

f2 2( )y x zfx y zf

3 23

5x xr

f3 23

5y yr

f3 23

5z zr

f

Îëîí ýëåêòðîíò àòîìûí äîëãèîíû òýãøèòãýë, ýíåðãèéí ò¿âøèí • Îðáèòàë òºëºâ áàéäëóóä íü íýã

ýëåêòðîíîîñ òîãòñîí H–èéí àòîìûí

òîãòîëöîîíä õèéãäñýí áîëîâ÷ òýäãýýð

ýëåêòðîíû îðøèõ ìàãàäлаëóóä á¿õ

àòîìä àäèë õàäãàëàãäàíà ãýæ ¿çäýã.

Îëîí ýëåêòðîíò àòîìûí äîëãèîíû òýãøèòãýë,

ýíåðãèéí ò¿âøèí

• Îëîí ýëåêòðîíò àòîì äàõü ýëåêòðîí íü

öºìòýé õàðèëöàí ¿éëчëýõèéí çýðýãöýý

Êóëîíû ò¿ëõýëöýë õ¿чýýð áèå áèåòýéãýý

õàðèëöàí ¿éëчëýõ òóë òýäãýýðèéí

äîëãèîíû ôóíêö¿¿ä ìºí áèå áèåäýý

íºëººëíº.

Îéðîëöîî òîîöоîëîõ àðãûã Òîìàñ, Ôåðìè íàð õýðýãëýí

¿åëýõ ñèñòåìèéí èõýíõ ýëåìåíòèéí ñòàòèê çàãâàð ãàðàí

ýëåêòðîí ¿¿ëíèé ºíöãºí òàðõàëòûã îéðîëöîîãîîð

òîäîðõîéëñîí.

Îëîí ýëåêòðîíò àòîìûí ýëåêòðîíû õàðèëöàí ¿éë ëýë

äîëãèîíû ôóíêöèéí çºâõºí ðàäèóñûí õýñýãò íºëººëíº

ªíöãºí õýñýãò áóþó îðáèòàëèéí õýëáýðò íºëººëºõã¿é

Ýëåêòðîíû ýíåðãè ãîë êâàíòûí òîî, îðáèòын êâàíò òîîíû

ýíåðãèéí íèéëáýð (n+l) -ýýð òîäîðõîéëîãäîíî.

Îëîí ýëåêòðîíò àòîì äàõü ýëåêòðîíû òºëºâ áàéäàë H-èéí

ýëåêòðîíû àäèë êâàíòûí 4 òîîíû óòãààð èëýðõèéëýãäýíý.

(n, l, ml, ms ).

Îðáèòàëèééí ýíåðãè íýã àòîìààñ íºãººä øèëæèõýä

ýëåìåíòèéí äýñ äóãààðààñ õàìààðàí ººð ëºãäºíº.

ÀÒÎÌÛÍ ÎÐÁÈÒÀË ÝËÅÊÒÐÎÍÎÎÐ

ÁªÃ˪ÃÄªÕ Ç¯É ÒÎÃÒÎË

Àòîìûí îðáèòàëûí ýíåðãèéí

äàðààëàë Ýíåðãèéí ºñºõ äàðààëàë Ïàóëûí õîðèãèéí

çàðчèì Õóíäûí

ä¿ðýì

1951 îíä Â.Ì.Êëå êîâñêèé îëîí ýëåêòðîíò áîäèò àòîìûí îðáèòàë ýëåêòðîíîîð

áºãëºãäºõ ä¿ðýì áîëîâñðóóëñàí.

Êëå êîâñêèéí I ä¿ðýì: Êëå êîâñêèéí II ä¿ðýì:

(n1+l1)<(n2+l2) ¿åä áàãà ýíåðãèòýé íü (n1+l1) = (n2+l2) ¿åä n1< n2 –

èéí áàãà ýíåðãèòýé íü ýõëýí

ýõëýí áºãëºãäºíº. áºãëºãäºíº.

Àòî

ìû

í ý

ëå

êòð

îí

ò á

¿òýö

Ïàóëèéí õîðèãèéí çàð èì:

Àòîì õè íýýí ч ýëåêòðîíòîé áàéñàí êâàíòûí

äºðâºí òîî äºðâ¿¿ëýý èжèë õî¸ð ýëåêòðîí

áàéäàãã¿é

̺ðäºë㺺: Íýã îðáèòàëä ýñðýã ñïèíòýé õî¸ðîîс

èë¿¿ ýëåêòðîí áºãëºãäºõã¿é.

•

Õóíäûí ä¿ðýì

̺õººãäñºí áóþó èæèë ýíåðãèòýé оðáèòàëüä ýëåêòðîí áºãëºãäºõ人 ñïèí êâàíòûí òîîíû íèéëáýð àëü èõ áàéõààð áºãëºãäºíº.

̺ðäºë㺺: Èæèë ýíåðãèòýé îðáèòàëüä ýëåêòðîíóóä ãàíö, ãàíöààð ñïèíû ÷èãëýë èæèë áàéõààð áºãëºãäºíº.

1102962622

29

152462622

24

434333221

434333221

sdsdpspssCu

sdsdpspssCr

Àòîìûí îðáèòàë

ýëåêòðîíîîð

áºãëºãäºõ ä¿ðýì

çºð èãäºõ îíöãîé

òîõèîëäîë:

Æèøýý íü : Cr, Cu

d - îðáèòàëèéí õóâüä ýëåêòðîí íü èæèë ñïèíòýé äàí ýëåêòðîí, ñºðºã ñïèíòýé

õîñ ýëåêòðîíîîð á¿ðýí ä¿¿ðãýãäñýí òîõèîëäîëä îðáèòàëü ýíåðãèéí õàìãèéí

òîãòâîðòîé òºëºâä îðøèíî.

Асуулт даалгавар

•Цөмийн цэнэг 19–өөс хойших элементүүдээс нэг

элементийг сонгон, түүний атомын орбитал төлөв

байдлыг үелэх системд эзлэх байр, квантын тоо тус

бүрийн авах утгыг бичиж, шийдэл бүрээ тодорхой

тайлбарлана уу.

•Тухайн атомын орбиталуудад электрон ямар дүрмийн

дагуу хэрхэн дүүргэгдсэнийг тайлбарлана уу.

•Сонгосон атомын орбиталын үндсэн, дэд түвшиний

энергийг олж энергийн өсөх дарааллаар байрлуулна уу.

Холбогдох материал:

[1]–ийн 4 –р бүлэг

[5- 6] - ийн “Атомын бүтэц” гэсэн дэд сэдэв

Уншиж бататгасан байх шаардлагатай

мэдээлэл:

•Гэрлийн шинж чанар. Квантын болон фотоны онол

[1] : 77 - 82

•Бодис болон энергийн долгиолог, бөөмлөг хоёрдмол төрх

[1] : 87 - 90