H. R. To`xtaеv, K. A. Cho`lponov, M. B. Qosimova, R. Sh. Zaripova
Download 7.36 Mb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- II. TALIMNING TЕXNOLOGIK XARITASI Talim shakli. Ish bosqichi Faoliyat
- Tayanch so‟zlar
- Atom tuzilishi
|
6-МАЪРУЗА Atom tuzilishi.Atomning electron pog`onasi.Elektponning orbitallarda taqsimlanish qonuniyati. Ta'limning tеxnologik modеli O`quv soati: 2 soat tinglovchilar soni: 45-60 ta
Ko`rgazmali ma'ruza, axbarotli ma'ruza Ma'ruzaning tuzilishi: 1.Atom tuzilishi. Tomson modеli. Rеzеrford modеli. 2. Bor nazariyasi. Atom tuzilishining kvant- mеxanik modеli. Eynshtеyn formulasi. Noaniqsizlik printsipi. Dе-Broyl tеnglamasi. O`quv mashg`ulotining maqsadi:Talabalarni atom tuzilishi va davriy qonun hamda elementlar xossalari bilan tanishtirish.
Atom tuzilishi haqidagi ma'lumotlar bilan tanishtirish.
Atom tuzilishining modеllari bеriladi.
Bor nazariyasi va atom tuzilishining kvant mеxanik modеli bilan tanishtirish .
printsipi. DеBroyl tеnglamasi bеriladi.
Atomlarning elеktron qavatlarituzilishi tushuntiriladi.
Izotoplar, izotonlar va izobarlarni o`rganish;
Yadro rеaktsiyalari to`g`risida tassavurga ega bo`lish;
Atomlarning elеktron qavatlarini to`lrilishini bilish;
Ko`rsatilgan kimyoviy elеmеntlar uchun kvant sonlarni aniqlashni bilish;
Elеktroni qulagan elеmеntlarni aniqlash; Ta'lim usullari Ma'ruza, tеzkor so`rov, amaliy hujum, pinbord Ta'lim vositalari Ma'ruza matni, o`quv qo`llanmalar, kompyutеr, slaydlar, ko`rgazmali matеriallarlar, skotch, qog`oz,
Ommaviy, jamoaviy O`qitish shart-sharoiti Maxsus tеxnik vositalar bilan jixozlangan xona Monitoring va baholash Tеzkor so`rov, savol-javob
talabalarniki
223
1-bosqich. O`quv mashg`ulotiga kirish(7 daq)
1.1.Mashg`ulot mavzusi va maqsadini aytadi, talabalarning kutilayotgan natijalar еtkaziladi; Mashg`ulot ko`rgazmali ma'ruza shaklida borishini ma'lum qilinadi. 1.2. Aqliy hujum yordamida ushbu mavzu
bo`yicha ma'lum
bo`lgan tushunchalarning aytilishini taklif
etiladi. Tinglaydilar, yozib oladilar
2-bosqich. Asosiy bosqich (63 daq) 2.1. Mavzu bo`yicha ma'ruza matni tarqatiladi va uning rеjasi, asosiy tushunchalar bilan tanishish taklif qilinadi. Slaydlarni Pover point tartibida atom tuzilishi haqidagi ma'lumotlar bilan tanishtiriladi. Atom
tuzilishining turli
modеllari bеriladi. O`qiydilar.
Tinglaydilar, rеaktsiya tеnglamalarini daftarga ko`chirib oladilar. Savol bеradilar.
2.3. Atom tuzilishidan tеzkor so`rov o`tkaziladi. Саволларга тезкор жавоб
беришади;
2.4.Radioizotoplar haqidagi ma'lumotlar bilan tanishtirish. Tinglaydilar, yozib oladilar. Savol bеradilar.
2.3. Atom tuzilishi multimеdia matеriallari ko`rsatiladi. Tinglaydilar, ko`radilar, ko`rgazma matеriallarini daftarga ko`chirib oladilar. Savol bеradilar.
2.4. Yadro rеaktsiyalari bеriladi. Tinglaydilar, ko`radilar, rеaktsiya tеnglamalarini daftarga ko`chirib oladilar. Savol bеradilar.
2.5.
Mavzu yuzasidan asosiy tushunchalarni takrorlash maqsadida pinbord usulidan foydalaniladi. Asosiy tushunchalar muhokama qiladilar. Ma'lumotlarni daftarga qayd qiladilar.
3-bosqich. Yakuniy Mavzu bo`yicha yakun qiladi, olingan bilimlarni kеlgusida kasbiy faoliyatlarida ahamiyatga ega ekanligi muhimligiga talabalar e'tibori qaratiladi. Mustaqqil ish uchun topshiriq bеriladi. Savollarga javob bеradi Savollar bеrishadi
so‟zlar: atom,elektron,proton,neytron, radoaktivlik,yadro, izotop,
224
izoton,izobarlar,kvant mexanikasi, electron orbital, kvant yacheyka, electron tuzilish. Adabiyotlar: 1. Q. A. Ahmerov, A. T. Jalilov, Umumiy va anorganik kimyo, Tashkent,2006,390 b. 2.Umumiyvaanorganikkimyodanamaliymashg‘lotlar.Farmatsevtikainstitutetalabalariuchun/ mualliflar: S.N.Aminov?R.Aristanbekov, H.R.To‘xtaevvaboshqalar, Toshkent,2005. 368 b. 3.N.A.Parpiyev,A.G.Muftaqov,H.R.Rahimov , Anorganikkimyo- Toshkent. ‖O‘zbekiston‖, 2003.-428 b. 4.Anorganikkimyo: Farmatsiya-57230500- bakalavriyatta‘limyo‘nalishiuchindarslik)|H.R.To‘xtayev (vabosqalar); O‘zROliyvao‘rtamaxsusta‘limvazirligi.-T.:‖Noshir‖,20011.-520 b.
Dj. Tomson elektronni ochdi. Elektron atomning eng kichik zarracha, manfiy zaryadga ega. Uning massasi 9,1095 10 -28
g ga teng. U Vodorod atomining massasidan 1843 marta kichik. Elektronning zaryadi -1. 1. Atomning yadroviy tuzilishi 1903 y. ingliz olimi Tomson ion-elektron yoki statik nazariya yaratdi: Tomson nazariyasiga ko‘ra atom musbat zaryadlangan doira bo‘lib, bu zaryadni ichida doimo elektronlar tebranib turadi.Ana shu atomning musbat zaryadlangan qismi atomning butun qismini egallab turadi. 1911 y. ingliz fizigi Ernest Rezerford dinamik yoki atom tuzilishini yadroviy nazariyasini yaratdi. Bu nazariyaga ko‘ra atom juda kichik o‘lchamga ega bo‘lgan yadroga ega. Yadroda atomning butun massasi toplangan.Yadro atrofida manfiy zaryadlangan elektronlar aylanadi. Markazdan qochma kuchlar elektronlarning yadroga tortilishiga qarshilik ko‘rsatadi. 1913 y. Rezerfordning o‘quvchisi ingliz olimi Mozli rentgen nurlarining spektrini tekshirib: ___ = A(z-b) z elementning tartib nomeri; A, b o‘zgarmas sonlar; - rentgen nurining to‘lqin chastotasi; = 1/
nurning to‘lqin uzunligi. Protonning massasi 1,0073 u.b. ga teng bo‘lib, uning zaryadi +1 ga teng. Neytronning massasi 1,0087 u.b.ga teng, uning zaryadi nolga teng. 1932 y. D.I.Ivanenko va Geyzenberg yadro tuzilishini proton–neytron nazariyasini yaratdilar:
N = A – Z N- atomdagi neytronlar soni; A-elementning atom massasi; Z-elementning tartib nomeri. 1932 yilda ingliz fizigi Dj. Chedvik zaryadsiz zarrachalarni aniqladi va ularga neytron nomini berdi( o 1 n).
Yadrodaga protonlar neytronlarga aylanishi yoki teskari jarayon sodir bo‘lishi mumkin: 0 1 n = 1 1 P + -1 0 e 1 1 P= 0 1 n + +1 0 e -1 0 e va +1 0 e elektron va pozitron. 2. Izotoplar, izobarlar va izotonlar 225
Yadro zaryadi bir xil lekin atom massasi turlicha bo‘lgan atomlar to‘plami izotoplar deyiladi.Bu zarrachalar tarkibida neytronlar soni har xil bo‘ladi. 17 Cl 35 ,
17 Cl 37 12 Mg 24 ,
12 Mg 25 , 12 Mg 26
Har xil sondagi protonlar va neytronlarga, lekin bir xil sondagi nuklonlarga(atom massasiga) ega bo‘lgan zarrachalar izobarlar deyiladi. 19 K
(18 p, 21 n); 20 Са 40 (20p,20n); 18 Ar(18p,22n) Bir xil sondagi neytronlarga ega bo‟lgan zarrachalar izotonlar deyiladi. 54 Xe(54p,82n); 55 Rb 137 (55p,82 n); 56 Xe 138 (57p,82n). C 14
Atmosferadagi uglerod konsentratsiyasi va topilmadagi uglerod konsentratsiyasini solishtirib organik topilma yoshini aniqlash mumkin. 3. Yadro reaksiyalari Atomning yadrosi biror bir zarrachani biriktirganda va yangi yadro hosil bo‘lganda uning yashash davri 10 -7 sek. atrofida bo‘ladi. Yadro reaksiyalari birinchi marta 1919 yilda E.Rezerfird tomonidan amalga oshirilgan. U
7 14 N elementini geliy bilan ta‘sirlashtirib 8 17 O elementini sintez gilgan edi: 7 14 N+ 2 4 1 1 H+ 8 17 O yoki 7 14 N ( , 1 1 H) 8 17 O 1939 yilda issiq neytronlar ta‘sirida uran yadrosining bo‘linish reaksiyasi amalga oshirilgan: 92 235
U + o 1 n 36 92 Kr+
56 141
Ba + 2 o 1 n Og‘ir yadrolarni o‘z-o‘zidan ikkiga bo‘linishi (ba‘zan uch yoki to‘rtga) ikki xil yangi yadrolar paydo bo‘lishiga olib keladi. Reaksiyada 200 MeV energiya ajraladi. Bu energiya qiymati 19,2 * 10
kJ/mol ga teng yoki bu energiya qiymati 2 million kg yuqori sifatli tosh ko‘mir yonganida chiqadigan energiyaga teng. Termoyadro reaksiyalari juda yuqori haroratda 10 7 K da boradi. Bu reksiyada vodorod yadrosidan geliy yadrosining sintezi kuzatilib: 4 1 1
2 4 He + 2 + Termoyadro reaksiyalarida ham juda katta energiya ajralib chiqadi, uni qiymati 1 g vodorodga nisbatan 6,87 MeV yoki 644 million kJ/mol qiymatga ega. Bu qiymat yuqori sifatli tosh ko‘mir yonganda chiqadigan energiyadan 15 million marta ko‘pdir. Yadro raeksiyalari asosida olingan birinchi kimyoviy element texnisiy hisoblanadi. Uni olinishi uchun molibdenga deytronlar ta‘sir ettirilgan: 42 98 Mo+ 1 2 H 43 92 Tc +
0 1 n yoki 42 98 Mo (D,n) 43 99 Tc Keyinchalik 85- element astat, 61- element prometiy, 87- element fransiy ham olingan. Radiopreparatlar sifatida H 3 , C
11 , C
14 , O
15 , P
30 , P
32 , K
43 , Fe
52 , Fe
55 , Co
57 , Co
58 , I
126 , Hg
203
izotoplar ishlatiladi. 4.Atomlar spektri Rezerford nazariyasi ikki qarama-qarshilikka ega: -
-
atomning Rezerford bo‘yicha tuzilishi atom spektrlari to‘g‘risida noto‘g‘ri xulosalar chiqarishga olib keladi. -
Shunday qilib, Rezerford nazariyasi atomlarning barqarorligi va atomlar spektrini uzlukli tabiatini tushuntirib bera olmadi. Kaliyning atom spektrida uchta chiziq bor(2 qizil va 1 binafsha). Nemis fizigi Maks Plank 1920 y.da qizdirilgan moddaning nur chiqarish xossasini, moddalar tomonidan nur chiqarilishi va yutilishi uzuq –uzuq, ya‘ni diskret holda sodir bo‘ladi deb baholadi. Bunday holda nur energiyasi(E) nur chastotasi( ) bilan quyidagicha bog‘langan: Е = h•
226
h-proporsionallik koeffisienti yoki Plank doimiysi uning qiymati -6,626 10 -34 J/Sek.
1905 y.da Albert Eynshteyn fotoelektrik effektini o‘rganish jarayonida elektromagnit to‘lqinlari (nuri) kvantlar holida, nurlanish bu fotonlar holatida tarqalishini aniqladi. Bundan yorug‘liq to‘lqinlari zarrachalar oqimi ekan degan muhim xulosaga keldi Foton korpuskulyar va to‘lqin xossasiga ega bo‘lib bu holat yorug‘lik nurining interferensiyalanishi va difraksiyalanishida o‘z aksini topadi. Demak, fotonga ham korpuskulyar ham to‘lqin xossasi tegishlidir. Elektron qavatlarning Bor nazariyasi bo‘yicha tuzilishi. Daniyalik fizik Nils Bor o‘z nazariyasida atomning yadro modelidan, nurlanishning kvant nazariyasi va nurlanishning uzluksizlik tabiatini hisobga olgan holda: 1. Elektronlar yadro atrofida har qanday orbitalar bilan emas, ma‘lum aylanma orbitalar bilan aylanadi.Bu orbitalar ―ruxsat etilgan‖ orbitalar deyiladi.
2. ‖Ruxsat etilgan‖ orbitallar bo‘yicha harakatlanishda elektronlarnur tarqatmaydi. 3. Elektronlar bir ―ruxsat etilgan‖ orbitaldan ikkinchisiga o‘tishda nur tarqatadi.Bu elektromagnit kvanti energiyasi atomning oxirgi holatdan boshlang‘ich holatga o‘tgandagi energiyalari farqidan topiladi. h =E 2 – E 1
E 2 va E
1 atomdagi turli energetik holatlardagi energiyalar farqi. 6. Kvant mexanikasining nazariy asoslari 1924 y.da fransuz fizigi de- Broyl korpuskulyar to‘lqin dualizmi nafaqat fotonlar uchun, balki elektron uchun ham o‘rinli degan fikrni ilgari surdi: = h|m•v m –elektronning massasi va v- harakat tezligi. Mikrojismlarning ikki yoqlama xossalarini 1927 y.da Verner Geyzenberg tomonidan ta‘riflangan noaniqlik prinsipi tushuntiradi. Mikrojismlarning tezligi (yoki impulsi p=m•v) va fazoviy holatini (koordinatlarini) bir paytni o‘zida aniqlash mumkin emas.Bu noaniqlik prinsipi quyidagicha formulaga ega: q v h|m Holat noaniqligi ( q) va tezlik noaniqligi ko‘paytmasi h|m dan kichik bo‘lishi mumkin emas. Noaniqlik prinsipi mikrojismlar uchun butunlay boshqacha qonunlar qo‘llanishini ko‘rsatadi. 7. Elektron bulut Kvant mexanikasida elektronning atomdagi holati elektron bulut orqali ko‘rsatiladi. To‘lqin funksiyasini qiymati =f(x,y,z) ga teng, bu yerda x,y,z koordinata nuqtalari. To‘lqin funksiyasini kvadrati ( 2 ) atomlararo fazoda elektronning bo‘lish ehtimolligini ko‘rsatadi.Yadroatrofida 90% elektronning bo‘lish ehtimoli bo‘lgan fazo orbital deyiladi. 3-rasm. 2-s elektronga tegishli elektron bulut.
3-rasm. 2s- va 3s- elektronlarning radial taqsimlanish grafigi. 227
4-rasm.2p elektronlarning to‘lqin funktsiyasi grafigi.
5-rasm. 2p- elektronlarning radial taqsimlanish ehtimolligini ko‘rsatuvchi egri chiziqlar. 6- rasm. 2p- elektron bulutning ko‘rinishi. 7- rasm. 3d- elektronlar bulutinining fazoviy shakli. 1926
y.da Ervin
Shredinger to‘lqin
funksiyasi bilan
elektronning fazoviy
koordinatalari,potensial energiyasi va umumiy energiya orasidagi bog‘lanishni ko‘rsatadi: 2 +8 2 m/h
2 (E-U)
=0
Bu yerda 2 = 2 / x 2 + 2 / y 2 + 2 / z 2 to‘lqin funksiyasini x,y.z koordinatalar bo‘yicha ikkinchi tartibli hosilasi; m-elektronning massasi; E- umumiy energiya zahirasi; h-Plank doimiysi. 9. Kvant sonlar Atom orbitalarni to‘la tasniflash uchun kvant sonlar to‘plami qabul qilingan. Kvant sonlarga: n –bosh kvant son; l-orbital kvant son; m l –magnit kvant son: s- spin kvant son kiradi.
10. Atomlarning elektron qavatlarini tuzilishi Atomdagi elektronlarning holati ana shu 4 tala kvant son bilan tasniflanadi. Volfgang Pauli(1925 y.) prinsipiga ko‘ra to‘rttala kvant soni bir xil bo‘lgan ikkita elektron bo‘lishi mumkin emas. Xund qoidasi.Yadro zaryadi ortishi bilan elektronlarning kvant yacheykalarni to‘ldirish spin kvant soni yig‘indisi qiymati maksimal bo‘lish tartibida amalga oshiriladi. elektron formulasi 1s 2 2s
2p 3 . 2s 2p
Azotning elektron formulasi 1s 2 2s
2p 3 . 2s 2 2p 3
Kislorod 1s 2 2s 2 2p 4 . 2s 2 2p 4
Ftorning 1s 2 2s
2p 5 . Ftor atomining tashqi pog‘onasidagi toq elektronlar soni bitta.Ftor doimiy 1 valentli. Ikkinchi davrning oxirgi elementi neon. Uning elektron formulasi 1s 2 2s
2p 6 . 2p
228
elektron pog‘onasida joylashgan elektronlar soni quyidagicha topilishi mumkin: N n = 2•n 2
l=0 s- pog‘onachada N 0 =2(2•0+1) = 2
l=1 p- pog‘onachada N 1 =2(2•1+1) = 6 l=2 d- pog‘onachada N 2
l=3 f- pog‘onachada N 3 =2(2•3+1) = 14 Uchinchi davr Na (z=11) boshlanadi. Na va Mg(z+12) s-elementlar. 11 Na 1s 2 2s
2 2p
6 3s
1
12 Mg 1s 2 2s 2 2p
6 3s
2
Al dan boshlab p-pog‘onacha to‘la boshlaydi. p-pog‘onachaning to‘lishi inert gaz Ar(18) gacha davom etadi. 13 Al 1s 2 2s
2 2p
6 3s
2 3p 1 18 Ar 1s 2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6
Argonda 3s va 3p energetik pog‘onalar elektronlarga to‘lgan, lekin 3d 19 К 1s
2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6 4s
1
20 Са 1s 2 2s 2 2p
6 3s
2 3p
6 4s
2
V.M.Klechkovskiy(1900-1972) olinadi. Klechkovskiyning I qoidasi. Atomning yadro zaryadi ortishi bilan elektronlarni pog‘onachalarga to‘ldirish ketma-ketligi bosh va orbital kvant sonlar yig‘indisi (n+l) ortib borish tartibida amalga oshiriladi. Klechkovckiyni II qoidasi.Atomning yadro zaryadi ortishi bilan bosh va orbital kvant sonlari yig‘indisi bir xil bo‘lganda (n+l) elektronlarni pog‘onachalarga to‘ldirish bosh kvant sonining qiymati ortib borish tartibida amalga oshiriladi. 21 Sc
1s 2 2s 2 2p 6 3s
2 3p
6 3d
1 4s
2
30 Zn
1s 2 2s 2 2p 6 3s
2 3p
6 3d
10 4s
2 24 Cr 1s 2 2s 2 2p 6 3s
2 3p
6 3d
5 4s
1
29 Cu
1s 2 2s 2 2p 6 3s
2 3p
6 3d
10 4s
1
Atomlar davriy xossalari Elektronlar ham to‘lqin ham zarra xossaga ega bo‘lgani uchun atomning aniq o‘lchamini topish qiyin.Atomning absolyut chegarasini topib bo‘lmaydi.Hisoblarda effektiv yoki ayni lahzadagi o‘zgaruvchi atom radiusidan foydalaniladi.Atomning radiusi eng muhim kattaliklardan biridir.Atomning radiusi qancha katta bo‘lsa uning tashqi elektroni shuncha bo‘sh bog‘langan.Davrda atomning radiusi chapdan o‘ngga qarab kamayadi.Guruhlarda bo‘lsa yuqoridan pastga qarab ortadi. Ionlanish energiyasi(I).Atomdan 1 ta elektron uzib chiqarish uchun kerak bo‘ladigan energiyaga ionlanish energiasi diyiladi.Davrda ionlanish energiasi chapdan o‘ngga qarab ortib boradi.Guruhda yuqoridan pastga qarab ionlanish energiyasi kamayadi. Elektonga moyillik energiyasi(E). Atomga 1 ta elektron biriktirganda ajraladigan energiyaga aytiladi. Elektronga moyillik energiyasining qiymati ionlanish energiyasiga o‘xshash bo‘ladi. Elektromanfiylik(X=I+E). L.Poling taklifiga ko‘ra atomning o‘ziga elektron tortish xususiyatiga elektromanfiylik deyiladi. Li ning elektromanfiyligi 1 deb qabul qilingan. Ftorning nisbiy elektromanfiyligi 4,1 ga teng. Bu nisbiy elektromanfiylikni ko‘rsatadi.
Jonlantirish uchun savollar 1.
Atom tuzilishi.Atomning yadro моdeli. 2.
Izotop,izobar, izotonlar. Nurning kvant nazariyasi. 3.
Bor nazariyasi bo‘yicha atomdagi elektron qavatlarini tuzilishi. 4.
De-broyl tenglamasi.to‘lqin tenglamasi. 5.
Elektronlarning atomdagi kvant sonlari( n, l, m, s). Download 7.36 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|