Атом-молекулалық ілім

Дәріс 1. Атом-молекулалық ілім.

 

Дәрістің жоспары:

1. Материя туралы түсінік. Химия пәні. Химияның даму кезеңдері.
2. Атом- молекулалық ілім.

 

Химия бізді қоршаған материалық дүниені зертейтін жаратылыстану  ғылымдарының қатарына жатады. Материя (дүние) біздің санамыздан тыс өмір сүреді және үнемі қозғалыста болады. Бізді қоршаған орта – табиғат материядан тұрады. Әрбір ғылым материя қозғалысының белгілі бір түрін зерттейді. Біз материяның химиялық түрін зерттейміз.

 

Материя

↓           ↓

 Зат        Өріс

 

Бұл теңдіктен  материяның екі түрін байқадық, ол зат пен өріс және жүйенің пайда  болғанын көрдік. Жүйенің фазалары, құрамды бөлшектері төртеу. Бір агрегатты  күйде, сондықтан гомогенді жүйе.

 

Екінші теңдікте гетерогенді жүйенің мысалы келтірілген, өйткені оның құрамы әр түрлі агрегатты күйде (Қ, С, Г). Жүйенің құрамды бөлшегі бір-бірінен шекарамен бөлінеді және әр фазаның физикалық, химиялық қасиеттері ерекше болады.

          Зат- бір немесе бірнеше денелер жиынтығы олар бір-бірімен әрекеттеседі, қоршаған ортадан ойша бөле аламыз. 1) массасы бар , 2) кеңістікте орын алады.

Өріс – химиялық заттар бір-бірімен әрекеттесетін және орналасатын материялық орта. Зат пен өріс бір-біріне айналады екен.

Химия атомдардың қосылуынан жаңа заттар түзілетін материя қозғалысының түрін зертейді. Химия ғылымы заттардың  құрамын, құрылысын, қасиеттерін және олардың басқа заттарға айналу процестерін  зерттейді. Жалпы химия химиялық өзгерістердің барлығына қатысы бар заңдылықтар мен теориялық  мәселелерді зерттейді. Аноорганикалық химия элементтердің және олардың  қосылыстарының құрамы мен қасиеттерін  қарастырады. Органикалық химия  органикалық заттардың құрамын, құралысын қасиеттерін және олардың  қатысуымен жүретін реакцияларды оқытады. Жоғарғы молекулалық химия пәні полимердің әртүрлі алыну тәсілдерін зерттейді.

Табиғат бізге шикізаттар береді. Оларға ауа, су, құм, саз, ізбес  тасы, көптеген минералдар, кендер, тас  көмір, мұнай, табиғи газдар жатады. Химиядан алған білімді өз мамандықтарыңызға  пайдалана отырып, осы заттардан  халық шаруашылығына қажетті  оттек, сутек, шыны, цемент, керамика бұйымдарын, қара және түсті металдар, кокс, минералдық тыңайтқыштар, пластмассалар, полимерлер, жасанды және синтетикалық талшықтар, каучуктер, дірілер, бояғыш заттар, сода, күкірт, азот, фосфор, тұз қышқылдарын сабын, жасанды кір алғыш заттар өндіреді.

Сонымен қатар химияның негізгі  міндеттеріне осы ғылымның жетістіктерін  пайдалана отырып, өнеркәсіпке, транспортқа, ауыл шаруашылығына, тұрмысқа қажетті  химиялық жолмен өндіру жатады. Көптеген химиялық реакциялар энергия бөлу арқылы жүреді. Осы энергияны отын ретінде, іштен жанатын двигательдерде, космос ракеталарында қолдану химияның міндеттеріне жатады.

Өнеркәсіптерде, әсіресе, металлургия  және химия өнеркәсіптерінде, негізгі  өнімдер өндіру кезінде көптеген қосалқы қалдық заттар түзіледі. Осы  қалдықтарды халық шаруашылығына  пайдалы өнімдерге айналдыру  да химияның міндеттеріне жатады. Өнеркәсіпті  химияландыру техникалық прогрестің негізгі  шарттарының бірі. Химияның осы кездегі  жетістіктерін пайдаланудың нәтижесінде  өнеркәсіп пен транспортқа қажетті  жоғарғы сапалы болаттар,құймалар ( өте қатты, өте берік, коррозияға төзімді, ыстыққа төзімді) , ұшақтар мен автомобильдердің дөңгелектеріне қажетті өте шыдамды резиналар, полиметлер, каучуктер, әртүрлі жартылай өткізгіштер, электротехникаға қажетті изоляциялаушы материалдар, жылуэнергетикасына, ғарыш техникасына қажетті материалдар мен жоғарғы колориялы жанғыш заттар, пластмасса, полимерлер. Жасанды талшықтардың көптеген түрлерін өндіру мүмкін болады. Қазіргі кезде дүниежүзілік маңызы бар мәселелердің бірі- қоршаған ортаны қорғау. Техниканың, әсіресе қара және түсті металлургияның химия өнеркәсібінің, тау –кен өндірісінің , автомобиль транспортының, мұнай –газ өнеркәсібінің дамуына және мұнай, газ отындарының жануына байланысты ауаға суға, әртүрлі газдар: азот, көміртек, күкірт оксидтері, күл, щаң- тозаңдар, металдардың қосылыстары, органикалық қосылыстар көптеп қосылады. Бұл заттар адамдардың, жануарлардың, өсімдіктердің тіршілік етуіне зиянын тигізеді. Сондықтан химияның мақсаты жоғарыда аталған өнеркәсіптер мен транспорттың жұмыс істеуі кезінде бөлінетін улы заттарды залалсыздандыру немесе пайдалы қосалқы өнімдерге айналдыру, яғни бір өндірістің қалдығын екінші өндірістің шикізаты ретінде пайдаланып аймақтық қалдықсыз жұмыс істейтін өнеркәсіптер кешенін жасау болып отыр. 

Д.И.Менделеевтің периодтық заңының маңызы өте  зор.Ол қазіргі химияның негізін  қалап, оны біртекті, біртұтас ғылымға айналдырды. Д.И.Менделеевтің периодтық заңы мен периодтық жүйесі негізінде, атом құрылысы туралы ілім тез тарады. Атом құрылысы туралы ілімнің дұрыстығы әр кезде периодтық заң арқылы тексерілді.

Атом  – молекулалық ілімді дамытып және оны тұңғыш рет химияға қолданған орыстың ұлы ғалымы М.В. Ломоносов. Ломоносов ілімінің негізгі қағидалары мыналар:

1.Заттар  молекулардан тұрады.

2. Молекулалар  атомнан тұрады.

3. Жай  заттың молекулалары бірдей атомдардан  тұрады.

4. Күрделі  заттардың молекулалары әртүрлі  заттар атомдарынан тұрады.

5. Барлық  заттардың бөлшектері үнемі броун  қозғалысында болады.

Атом  – молекулалық ілім тек қана XIX ортасында қалыптасты. Атом-күрделі микрожүйе, ол ядродан және оның кеңістігінде айналып жүретін электрондардан тұрады.

Атом молекулалық ілімнің  негізгі қағидаларын толық мойындайтын XIX  ғасырдың орта кезінде жүзеге асты. 1860 жылы Карлсруэ қаласында болған дүниежүзі химиктерінің I-съезінде атом және молекулалардың нақты анықтамалары берілді.

 

 

Дәріс 2. Химияның негізгі ұғымдары мен заңдары.

 

Дәрістің жоспары:

1. Химияның негізгі ұғымдары
2. Масса мен энергияның сақталу заңы;
3. Құрамның тұрақтылық заңы;
4. Эквиваленттер заңы. Эквиваленттерді табу;
5. Авогадро заңы және оның салдары;
6. Менделеев – Клапейрон заңы.

 

Атом химиялық қосылыстардағы элементтердің ең кіші бөлшегі.

Атом дегеніміз – оң зарядты ядродан және саны сол оң зарядтарды теңгеретін электрондардан тұратын нейтрал бөлшек.

 Молекула дегеніміз - осы заттың химиялық қасиеттерін сақтап тұратын ең кіші бөлшегі.

Молекулалары бір элементтің атомдарынан тұратын заттарды –жай заттар дейміз. Жай заттарға H₂,CL₂,Na,O_2,N₂  т. б. жатады. Бір элементтің бірнеше жай заттар түзуін аллотропиялық құбылыс дейді. Молекулалары әртүрлі элементтің атомдарынан тұратын заттарды – күрделі заттар дейді. Мысалы; CuO,H₂SO₄.

Күрделі заттарға барлық оксидтер, қышқылдар, негіздер, тұздар және толып  жатқан органикалық қосылыстар мысал  бола алады. Атомның ең маңызды көрсеткіштерінің бірі оның массасы. Атомдардың шамасы өте кішкентай шама. Мысалы: сутек  атомының массасы 1,67*10^-27 кг, оттектікі 26,60*10^-27кг көміртегі  19,93*10^-27.Сондықтан атомдардың салыстырмалы массаларын пайдаланады.

1961 жылы халықаралық келісім  бойынша массаның атомдық бірлігі  ретінде атомдық массасы 12 –ге  тең көміртек изотопы массасының 1/12 бөлігі қабылданды. Көміртек( С-12 ) атомы массасының 1/12 бөлігі массасының  атомдық бірлігі (м.а.б) деп  аталады.  1 массаның атомдық бірлігі  (1а.м.б.) 1,66* 10-27 кг тең.

Ar(O)=26,60*10^-27/1,66*10^-27= 16;  

Ar(H)= 1,67*10^-27/1,66*10^-27=1;                    

Ar(C)=19,93*10^-27 / 1,66*10^-27=12.

Салыстырмалы  атомдық масса дегеніміз сол элемент атомы массасының көміртек атомы массасыныкі 1/12 бөлігінен немесе массасының атомдық бірлігінен неше есе ауыр екенін көрсететін сан.

Салыстырмалы  молекулалық масса дегеніміз сол зат молекуласы массасының 1 массасының атомдық бірлігінен неше есе ауыр екенін көрсететін сан.

Салыстырмалы молекулалық  массаны (Mr) табу үшін молекула құрамына кіретін барлық атомдардың массаларын қосу керек.

Mr(Al₂(SO₄)₃=  27*2+32*3+16*12=342.

Осыған сәйкес молекулалық  массасы 342*1 м.а.б. =342 м.а.б.

 

Моль –зат мөлшерінің өлшемі. Моль деп көміртек изотопының (¹²С)  0,012 килограмында қанша атомдар болса, құрамында сонша құрылыстық бірліктері (атомдар, молекулалар, иондар) болатын заттың мөлшерін айтады. Көміртектің 0,012кг-да 6,02*10²³ атомдар болатынын зерттеулер анықталған. Заттың 1 молінде 6,02*10²³ бөлшек болады. Бұл санды Авогадро саны деп атайды. Заттың 1 моль мөлшерінің массасы молярлық масса деп аталады, оны г/моль немесе кг/моль көрсетеді.

Сонымен, моль – бұл 0,012 кг көміртегі ¹²С изотопында болатын атомдар санына тең құрылымдық бірліктер (молекулалар, атомдар,иондар,электрондар,) болатын заттың мөлшері.

Cl₂                                                    М = 72  г/моль

H₂                                    М = 2                      

H₂ SO_{4  ,}      М =98                

O₂                                    М =32 г/моль    

CO₂                                   М = 44 г/моль

 

Көмітектің  бір моліндегі атомдар санын  есептейік:     N=0.012/1.993*10²⁶=6.02*10²³моль^-1

 

N=N_A   

 

Қорытынды: Заттың 1 молін білу үшін оның молярлық массасын табу керек.

Структуралық бөлшек деген – атом, молекула, ион. Қалыпты жағдайда атомның 1 молінде Авогадро санына тең бөлшек болады, яғни 6,02*10²³моль^-1.

 

Заттар массасының сақталу заңы.

М.В. Ломоносов 1756 жылы жүргізілген зерттеулер бойынша химиялық  түрленулер кезінде заттар массасының өзгермейтіндігін дәлелдеген. Бұл заңды заттар массасының сақталу заңы деп келесідей тұжырымдады: химиялық реакцияға қатысатын заттардың массасы реакция нәтижесінде түзілетін заттардың массасына тең болады.

  ∑m_{реагент} =  ∑ m_өнім       

Атом –молекулалық ілім тұрғысынан қарағанда бұл заңды  былай түсіндіруге болады. Реакцияға  қатысқан заттардың құрамында қандай атомдар қанша мөлшерде болса, реакция  нәтижесінде шыққан заттардың құрамында  сондай атомдар сонша мөлшерде болады. Химиялық реакциялар кезінде атомдар массалары өзгермейтіндіктен реакцияға қатысқан заттардың массасы тұрақты болады. Мысалы: 4P+5O₂=2P₂O₅; 4*31+10*16=4*31+10*16  284=284.

Әр түрлі  жүйелер қоршаған ортамен массасын және энергиясын алмастыра алады. Жүйелер  бірнешеу болады:

1. Ашық  жүйе - сыртқы ортамен масса және энергияны- алмастырады.

2. Жабық жүйе - сыртқы ортамен энергияны алмастырады.

2. Оқшауланған жүйе - сыртқы ортамен ешқандай алмасу болмайды. Мұндай жүйелерде масса қосындысы сопst, энергия қосындысы да сопst.

Эйнштейн – Ферми заңы.

Жүйеде  энергияның өзгеруі массаларының өзгеруіне  эквивалентті болады

∆Е =∆ mc²  

с-вакуумдағы жарық жылдамдығы

∆ m – массасының дефектісі 

∆ Е –  энергияның өзгеруі

Құрам тұрақтылық заңы. Заттар массасының сақталу заңы заттың сандық құрамын зерттеуге негіз салды. Егер реакцияға қатысқан және реакция нәтижесінде шыққан заттардың массасы тұрақты болса, сол заттардың сандық құрамы да тұрақты болу крек деген пікір туды. Көптеген зерттеулер химиялық таза заттардың сапалық және сандық құрамы тұрақты болатынын көрсетті.

Француз ғалымы Ж.Л. Пруст  көптеген тәжірибелердің нәтижелерін  қорытындылай  келіп, 1808 жылы химияның негізгі заңдарының бірі құрам тұрақтылық заңын ашты. Ол былай тұжырымдалады:

Алыну тәсілдеріне қарамастан әрбір химиялық молекулалық қосылыстың сапалық және сандық құрамы тұрақты  болада.

Мысалы:су молекуласын мынадай әртүрлі тәсілдермен алуға болады.

 

2H₂+ O₂ = 2H₂O; NaOH + HCl = NaCl+H₂O; CH₄ + 2O₂ = CO₂+ 2H₂O.

 

Қандай жолмен алынса да су молекуласының құрамында 11,2% сутек, 88,8% оттек болады.

Химияның  дамуына байланысты құрамы тұрақсыз заттар да табылған. Оларды бертоллидтер деп атайды.

Зат

↓                    ↓

                                           Дальтонид          бертоллид 

                                 Құрамы өзгермейді      құрамы өзгереді

                                            H₂SO₄                           ТіO_2, ТіO_1.9

                                             MgO

 

Сонымен құрам тұрақтылық заңы әр химиялық қосылыстың сандық мөлшерін анықтайды.

Эквиваленттер заңы.

Эквивалент  түсінігі химияға әртүрлі элеметтердің әрекеттесуші қабілетін салыстыру  үшін енгізілген.

Біз екі  ұғымды қолдандық: бірінші - эквивалент бірлігі моль,екінші m_экв бірлігі г/моль. Элементтің химиялық эквиваленті дегеніміз сутек атомының бір молімен әрекеттесетін немесе сутегінің осы мөлшерін химиялық қосылыстардан ығыстыратын заттың мөлшері. Эквиваленттік масса дегеніміз заттың 1 эквивалентінің г/мольмен алынған массасы.                         m_э=А/В=1/1 =1 г/моль, (сутекке)

 Эквиваленттік массаның  Э, атомдардың массасының (А) және  элементтің валенттілігінің (В)  арасындағы байланысты мына формула  көрсетеді.  Э = A/B,

Э_Na=23 г/моль/1=23г/моль ; Э_Ca= 40 г/моль  /2 = 20 г/моль.

Химияның  негізгі заңдарының бірі эквиваленттер заңы: химиялық элементтер бір-бірімен эквиваленттеріне сай нақты мөлшерде эрекеттеседі немесе олардың массаларының бір біріне қатынасы, эквиваленттерінің қатынасына тура пропорционал болады.

Қ+Қ                                Қ+С, Қ+Г                              Г+Г; С+С, С+Г

m₁/m₂=m_»1/m_»2                          m₁/V₁=m₂/V_»2                               V₁/V₂=V_»1/V_»2

 

Мысалы: сутек атомдарының 1 г/молі натрийдің 23г/молімен, сутек  атомдарының 2г/молі натрийдің 46г/молімен  әрекеттеседі. Эквиваленттер заңы атом –молекулалық ілімге сәйкес келеді. Кез келген элементтің белгілі атомы басқа элементтің белгілі атом сандарымен қосылатындықтан, ал әрбір атомның  массасы тұрақты болғандықтан, олардың реакцияға қатысатын массалық мөлшерлері де тұрақты, эквивалентті болады.

Сутекпен  оттектің эквивалент көлемдерін табу:

Н₂                                О₂                                                           16/2=8

2 г/моль – 22,4 л                                       32 г/моль – 22,4

1 –              Х л                                                  8          -   Хл

V_Э2=11,2 л                   Х=22,4×8/32=5,6

m_ЭН2=1                         m_ЭО2=8 г/моль

V_ЭН2=11,2 г                 V_ЭО2=5,6 л

Күрделі заттардың эквиваленттік массаларын табуға арналған формулалар:

m_Эоксид=М_оксид/элемент×атом саны×элемент валент.

                           m_{Эқышқыл}=М_қышқыл/сутек атом санын

                           m_Энегіз=М_негіз/ОН тобының санына.

                           m_Этұз=М_тұз/N_Ме×Me_вал

N_Ме  метал атомының саны, Me_вал  металдың қосылыстағы валенттілігі.

m_ЭAl2(SO4)3=342/2*3=57 г/моль

Қалыпты жағдай Т=273 К, Р₀ 1 атмосфера 101,3 КПа мм л.

Авогадро заңы: бірдей жағдайда(температура, қысым) әртүрлі газдардың тең көлемдеріндегі  молекула сандары бірдей болады.

Бірінші салдары:

Әртүрлі газдардың 1 молінің стандартты қалыпты  жағдайда көлемі де бірдей болады.

V_{1 моль}=22,4л,

Екінші салдары: кез-келген заттың бір моліндегі молекула саны бірдей болады, оны Авогадро саны деп атайды, ол 6,02*10²³молекула. Газ көлемі мен масса арасында қ.ж. мынадай байланыс бар.

                                             m=n*М=(V/V_M)M.

Газдың  молярлық массасын табу үшін оны сутек  арқылы алынған екі еселенген тығыздығын қолданамыз.

m_X=2d_H2

d=Д, бір  газдың екінші газға қарағандағы  тығыздығы. Оны табу үшін екі  газ салыстырылады. Осы екі  газдың молярлық массасын салыстырамыз. Бірақ көлемдері бірдей болады.

d=Д=М₁/М₂                    m_1, m₂ – бірдей көлемдердің массасы

d=2V_ауа/28_азот

Бұл сандардың  практикалық қолданылуы бар.

d=Д= М₁/М₂           M_X=17d_(NH3)

                                         М_Х=32d_(O2)              M_X=71 (Cl₂) 

III салдары. Қ.ж. әр түрлі газдардың 1 молінде Авогадро санына тең бөлшек болады.

1 моль     =N_A=6,02×10²³ моль ^-1

Егер  газ жағдайы қ.ж.өзгеше болса онда барлық негізгі параметрлерді байланыстыратын  Менделеев- Клапейрон теңдеуін қолданады.

1 Идеал  газдың теңдігін аламыз

 Р₀V₀/T₀=PV/T           (1)

                                         идеал газ үшін  Р₀V₀/T₀   

                      эксперименттік газ үшін PV/T          

Р₀V₀/T₀=R(2)   R=8,31 Дж/моль×К=0,082 л×атм/моль×К=62360 ммсб.мл/моль К

1 моль PV=RT  (3)

Бірақ көп  жағдайда мольдің саны 1-ге тең болмайды,сондықтан  моль санын есептеу керек.

n=m/M ,  n_NaOH=160/40=4  (4)

PV=nRT (5)

  PV=m/M RT (6)

Бұл теңдікті қолданып газдың молярлық массасын табуға болады.

 

Менделеев-Клапейрон  заңы. Бұл заң газдардың көлемі, қысымы, температура байланысын көрсетеді. Сондықтан бұл заң біріккен газ заңы деп те аталады.

 Бойль-Мариотт заңы. Бұл жағдайда (қысым және көлем тұрақты) болғанда берілген газдың мөлшері оның қысымына кері пропорционал болады.

PV-const,   P₂/P ₁= V₁/V₂

Гей-Люссак заңы. P-const–бұл жағдайда газ көлемінің өзгерісі температураға тура пропорционал. V₁/T₁  = V₂/T₂  

Осы екі заңнан Менделев   идеал газ үшін мынадай теңдеу шығарды.

P *V/T = P^{0 *} V⁰/T⁰    P^{0 *} V⁰/T⁰  =  R   немесе 1 моль газ үшін

P *V = R *T  бірнеше моль газ үшін P*V = n *R*T    n- мольсаны;

n = m / M ; M-молекуладлық салмақ   PV=m/M*RT; M=m*R*T/PV

 

Дәріс 3. АТОМ ҚҰРЫЛЫСЫ

 

Дәрістің жоспары:

1. Атомның кванттық-механикалық моделі. Квант сандары.

2. Атом орбитальдары.  Паули принципі. Атомдық орбитальдарының толықтыру ережелері және реттілігі. Көп электронды атомдар ережесі. Клечковский заңдары.

3. Элементтердің периодтық жүйесі және атом құрылысы. Элементтердің атомдарының электрондық және электрографикалық формулалары. Д.И. Менделеев периодтық заңының маңызы.

 

1911жылы  Э.Резерфорд атом құрылысының   планетарлық моделін ұсынды, бұл  модель  бойынша атом мөлшері  өте кіші оң зарядталған массивті  ядродан тұрады. Ядроға атомның  барлық массасы  шоғырланған. Ядро протон және нейтроннан тұрады. Ядродан біраз қашықтықта атомның электрондар қауызын құрайтын электрондар айналып жүреді.

1913жылы  Нильс Бор, Планк енгізген сәуле  шашырауының кванттық теориясын  қолданып, Резерфорд теориясын әрі  қарай дамытты. Планктің кванттық  теориясының мағынасы:сәулелі энергия   квант энергиясы түрінде аздап  бөлшектеніп шығады және сіңіріледі.

Жарық шығаратын  дененің энергиясы квант соңынан  квант түрінде өзгереді.

Кванттық  түсінікті, ядроны айналып жүрген электрондарға  қолданып, Бор үш негізгі постулатты құрастырды;

1) электрон белгілі орбита бойынша энергия жұмсамай айналады;

2) ядроға тақау орналасқан орбита неғұрлым қалыпты атом күйіне сәйкес;

3) атом энергияны сіңіреді және шығарады, егер электрон бір орбитадан екінші орбитаға ауысса.

Электрон  және басқа элементар бөлшектердің (протондар, нейтрондар) атомдағы жағдайы кванттық механикаға негізделген:олардың екі жақты қасиеті бар, яғни микробөлшектердің толқындық, ал толқындардың бөлшектік қасиеттері болады.

Атомның негізгі сипаттамасы, оның заряды және массалық мөлшері.  Ядро заряды Д.И.Менделеевтің периодтық жүйедегі химиялық элементтің реттік нөміріне тең болатын протондар  санымен анықталады. Мысалы, магнийдің реттік нөмірі 12-ге тең, онда ядродағы протондар саны да 12, оның ядро заряды +12-ге тең. Атомның массалық салмағы ядродағы протондар санына тең болғандықтан магний атомының массалық салмағы 12+12=24тең, Mg ) ) ), (+12). Электрон болуының ықтималдылығы мол ядро маңындағы кеңістікті орбиталь деп атайды.

Атом  – молекулалық ілім тек қана XIX ортасында қалыптасты. Атом-күрделі микрожүйе,ол ядродан және оның кеңістігінде айналып жүретін электрондардан тұрады. Атомның негізгі сипаттамасы, оның энергиясы. Электрондық қабаттарды энергетикалық деңгейлер деп атайды.

Электрон  энергиясы жарық ағымы бөлшектерінің  энергиясы-фотон сияқты, кез-келген мәнді емес, тек белгілі дискретті квантталатын мәндерді қабылдайды. Оқшауланған атомдағы электронның энергетикалық күйі төрт квант санымен анықталады.

1. Бас квант саны –n, деңгей нөмірін көрсететін бүтін сан , ол берілген знергетикалық деңгейдегі болатын электрондардың энергиясын сипаттайды.Энергетикалық деңгейдегі электрондардың ең көп саны деңгей нөмірінің екі еселенген квадратына тең шама, яғни

                                 N = 2n² , мұндағы       

 N- электрондар саны; n- деңгейдегі нөмірі немесе бас квант саны.

2. Орбиталь квант саны –ℓ, электрон бұлтының пішінін және электрон қай деңгейде болғанын көрсетеді. Ол бас квант санына тәуелді және 0-ден n-1ге дейінгі бүтін сандар мәнін қабылдайды.

Қорытынды: Деңгейдегі деңгейше саны  деңгейдің  нөміріне тең. 1-ші  деңгейде 1 деңгейше, 2-ші деңгейде екі, 3-ші деңгейде үш деңгейше, 4-ші деңгейде төрт деңгейше болады. Оларды   S, P, D, f - әріптерімен белгілейді.  Деңгейшелер ұяшыққа бөлінеді.

3. Магнитквант саны көрсетеді – m_e. Бұл санның мәні электрон бұлтының кеңістікте орналасуын көрсетеді және кез-келген бүтін мәнді сандар болады. Магнит квант саны орбиталь квант санына тәуелді. Магнит квант саны - 1ден 0 арқылы +1ге дейінгі мәндерді қабылдайды.

 

1-1 кесте  е мен m_e арасындағы байланысты көрсетеді.   

                                         

L	me	Ұяшық cаны	maxе
0, s 1, p 2, d 3, f	-1;0;1; -2;-1;0;1;2; -3;-2;-1;0;1;2;3	1 3 5 7	2 6 10 14

 

Қорытынды: Ұяшықта 2 электроннан орналасады, өйткені оның біреуі сағат стрелкасының бағытымен, 2-іқарама-қарсы бағытпен айналады.

4. Спин квант саны S-,электронның өз өсі бойынша қозғалуын сипаттайды. Спин квант санының екі мәні бар:+1/2және -1/2, әрбір орбитальға қарсы спинді екі электрон сәйкес(спин-электрон айналуы).

 

2е              6е                                10е                                               14е                                                                      

↑↓

↓↓

↑↓

↑↓

↑↓

↓↑

↓↑

↓↑

↑↓

↓↑

↑↓

↓↑

↑↓

↓↑

↓↑

↓

 

Квант сандары  мен электрондық сиымдылығы арасындағы байланыс 2.2- кестесінде көрсетілген.

 

1.2кесте. Квант сандары мен электрондық сиымдылығы арасындағы байланыс

Бас квант саны	Орбиталь квант саны		Деңгейше асты орбиталь саны	Электрондардың максималды саны	Берілген энергетикалық деңгейдегі электрондардың максималды саны.
n=1	0	s	1	2	2=2*12
n=2	0 1	s p	1 3	2        6	8=2*22
n=3		s p d	1 3 5	2         6        10	18=2*32
n=4	0 1 2 3	s p d f	1 3 5 7	2         6         10         14	32=2*42