Bor postulatlari
1913 yilda Daniyalik fizik N.Bor atomga bog‘liq xususiyatlarni tushunib yetishga urinib ko‘rdi. Bor Rezerford modeli kamchiliklarini hisobga olib, o’zining postulatlarini ta’rifladi. U chiziqli spektrlarning empirik qonuniyatlarini, Rezerfordning atom yadroviy modelini va yorug‘likning nurlanishi va yutilishining kvant xarakterini (bir butun) yaxlit qilib bog‘lashga harakat qildi. Bor nazariyasi asosi ikkita postulatdan iborat.
Borning birinchi postulati:
Statsionar holatlarda atom energiyani nurlatmaydi. Bunda, elektron doiraviy orbitada harakatlanib, quyidagi shartni qanoatlantiradigan impuls momentining diskret - kvantlangan qiymatlariga ega bo‘ladi:
(25.3)
Bu yerda m–elektron massasi, – radiusirn, bo‘lgannchi orbitadagi elektronning tezligi, .
Borning ikkinchi postulati: atomning energiyani yutishi va nurlashi bir statsionar holatdan ikkinchisiga o‘tishida sodir bo‘ladi. (25.4)
Bu yerda, h– nurlangan yoki yutilgan kvant energiyasi, En >Em, bo‘lganda kvant nurlanishi sodir bo‘ladi.En<Em bo‘lganda kvant yutiladi.
Vodorodsimon atomlar.
Vodorod atomi. Bor elektronning mumkin bo’lgan ҳamma orbitalardan faqat impuls momenti Plank doimiysi h ni 2p ga bo’linganiga karrali bo’lganlarigina mavjud bo’la oladi degan farazni ilgari surdi.
meJr = nh (n=1,2,3,….....) (1)
bunda n-bosh kvant son. Atom yadrosi maydonida ҳaraktlanayotgan Z zaryadli elektronni qarab chiqaylik. Z=1 da bunday sistema vodorod atomiga tegishli bo’lib, Z ning boshqa qiymatlarida esa vodorodsimon ionga, ya’ni bitta elektronidan boshqa ҳamma elektroni tashqariga chiqarilgan Z tartib nomerli atomga tegishli bo’ladi. Nyutonning ikkinchi qonuniga asosan må elektron massasining J2/r markazga intilma tezlanishga bo’lgan ko’paytmasi Kulon kuchiga tenglashishi lozim
Kvant sonlar va ularning ma’nolari.
Yadro atrofida orbita bo’ylab aylanayotgan elektron impuls momentiga ega bo’lib, u orbital moment ( ) deb yuritiladi. Uning modulini
(25.8)
orqali topiladi. Buerdagi l kattalik orbital kvant soni bo’lib, u ( n – bosh kvant soni ) qiymatlarni qabul qiladi.
Elektron orbital momentini Z o’qidagi proeksiyasi uchun
(25.9)
o’rinli bo’ladi. Bu yerdagi m magnit kvant soni deb atalib, u qiymatlarni qabul qiladi.
Energetik sathlarning ajralishini tushuntirish uchun 1925-yilda Gaudsmit va Ulenbeklar elektronlar xususiy orbital moment ( spin – s )ga ega bo’lishi to’g’risidagi farazni ilgari surdilar. Keyinchalik tajribalar elektronning spini mavjudligini isbotladi.
Pauli prinsipi.
Vodorod atomidan farqli, ko’p elektronli atomlarda ham har bir elektronning holati o’sha 4 ta kvant sonlari bilan tavsiflanadi. Elektronlar orasidagi o’zaro ta’sirlar mavjudligi ular energiyasining ayniganligini yo’qqa chiqaradi. Atomning odatdagi qo’zg’almagan holatida elektronlar eng quyi energetik sathlarda joylashgan bo’ladi. Shu sababli, istalgan atomlardan odatdagi holatda barcha elektronlar, xuddi 1s (n = 1, = 0) holatda bo’lishi zarurdek ko’rinadi. Ammo tajribada bu holat kuzatilmaydi. Chunki kvant mexanikasining asosiy qonunlaridan biri bo’lgan Pauli printsipiga asosan, berilgan atomda n, , m, s bir xil kvant sonlari majmuasiga ega bo’lgan ikkita elektron mavjud bo’lmaydi. Boshqacha qilib aytganda, bir energetik holatda bir vaqtda ikkita bir xil elektron bo’la olmaydi. Shu sababli, berilgan n ning qiymatlariga va m qiymatlari bilan farqlanuvchi n2 holatlar mos keladi, ya’ni energetik holatning ayniganlik darajasi quyidagidan iborat bo’ladi:
Atomlarda elektronlarning energetik sathlar bo‘yicha taqsimoti.
Kvant nazariyasiga asosan elektronlar energiyasi energetik satx deb ataluvchi faqat diskret (ya’ni chekli oralilar bilan ajralgan) qiymatlarni qabul qila olishi mumkin.Energetik satxlarni elektronlar tomonidan ishg’ol etilishida Paulining taqiqlanish prinstipi bajarilishi kerak.
Natijada izolyastiyalangan atomdagi bitta energetik satx o’rniga qattiq jismda bir-biriga yaqin joylashgan N dona energetik satxlar gruppasi vujudga keladi. Bu satxlar gruppasi energetik zona deb ataladi. Bu ruxsat etilgan energetik zonalar taqiqangan zonalar bilan ajratilgan bo’ladi (1-rasm). Odatda energetik zonaning kengligi bir necha elektron-volt bo’ladi.
Elementlarning davriy tizimi.
Pauli printsipi atom xususiyatlarining davriylik qaytarilishini osonlikcha tushuntiradi.
Mendeleevning elementlar davriy tizimi tuzilishini qarab chiqamiz.
Vodorod atomi bitta elektronga ega. Navbatdagi atom oldingisidan bitta elektronga farq qiladi, ya’ni yadro zaryadini faqat bitta zaryad birligiga oshira oladi.
Vodoroddan keyingi geliy atomida 2 ta elektron bor va K qobig’i to’lgan bo’ladi.
Geliy atomida ikkala elektron K qobig’idagi S–holatda bir-biriga antiparallel spinlarga ega bo’lgan holda joylashadi. 1s2 1s – holatda 2 ta elektron borligini bildiradi
Litiy atomi 3 ta elektrondan iborat. 1s – holatda 2 ta elektron, 2s – holatda 1 ta elektron joylashgan.
To’rtinchi element Berilliyda 2s holat elektronlar bilan to’lgan bo’lib, jami 4 ta elektronga ega bo’ladi va h.k.
52 Qattiq jismlarning kristal tuzilishi. Bog‘lanish kuchlari.
Atom va molekulalarni yaqinlashishida, yuqorida keltirilgan bog’lanish kuchlarining tabiatiga qaramay, ular orasida bir xil umumiy xarakterga ega bo’lgan ta’sir saqlanadi:
- nisbatan katta masofalarda tortishish kuchlari (Ft) paydo bo’lib, zarrachalar orasidagi masofa qisqarishi bilan tez orta boshlaydi (206 – rasm, (2));
- nisbatan kichik masofalarda itarish kuchi (Fi) paydo bo’lib, r masofa qisqarishi bilan tortishish kuchiga nisbatan yanada tezroq orta boshlaydi
53. Erkin atomning energetik sathlari.
Atomda elektronning holati to’rtta kvant soni bilan aniqlanadi:
Do'stlaringiz bilan baham: |