Upload
aminia
View
82
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Bohr Atom Modeli. nh. =. = mvr. 2 . Kararlı yörünge ( Stable Orbit ). Açısal momentum ( Angular Momentum ). Dairesel hareket eden tanecikler açısal momentuma sahiptir. r = mv r. h = Planck sabiti, 6.62 x 10 -34 J.s. 2 = 360° ( dairesel bir dönü ). Elektron hareketi. Z. e. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
1
2
Kararlı yörünge (Stable Orbit)
=2
nh= mvr
h = Planck sabiti, 6.62 x 10-34 J.s
2 = 360° (dairesel bir dönü)
Açısal momentum (Angular Momentum)
= mvrDairesel hareket eden tanecikler
açısal momentuma sahiptir.
3
Elektron hareketi
Z e
Coulomb çekim kuvveti F =(Ze)(e)
r2
Merkezkaç kuvvet (centrifugal force)
F = ma = mv2
r
mv2
r=
Ze2
r2
Zıt kuvvetler kararlı yörüngede dengede bulunur
e : Elektronun yükü
Ze : Çekirdeğin yükü
r = Ze2
mv2
4
n2h2
r =4 2mZe2
2
nh= mvr
r = Ze2
mv2h = 6.62 x 10-34 J.s
m = 9.10 x 10–31 kg
e = 1.52 x 10–14 kg1/2·m3/2·s–1
H atomunun birinci yörünge yarıçapı
Z = 1
n = 1
r = 0.529 x 10–10 m
a0 = 0.529 Å (Bohr yapıçapı)
(1)
52.9 pm
5
Bohr Yörüngelerinin Enerjileri
toplam enerji = potansiyel enerji + kinetik enerji
-Ze2
r= + mv2
21
-Z2 2 2 m e4
n2 h2En=
E = Ze2
-2 r
(2)
(1) + (2)
Z = 1 n = 1
= - 2.18 x 10–18 J·atom–1
H atomutemel hal enerjisi= -313 kcal·mol–1
= -1310 kJ·mol–1
6
H atomunun Bohr modeli
Balmer ve Rydberg formüllerini doğrular.
2
21810178.2
n
ZJxE n = tamsayı (1, 2, .)
Ry x h = -2.178 x 10-18 J (!)
Tek elektronlu sistemlerin enerjisi
n arttıkça enerji seviyeleri birbirine yaklaşır.
n = sonsuz ise , E = 0
7
Note non-linearspacing – due to1/n2 function.
2n
kEn
k13.606 eV
2.18x10-18 J
1.097x105 cm-1
1.097x107 m-1
8
= R -1
1
n22
1
n12
R is the Rydberg constant = 1.096776 x107 m-1
Three series of spectral lines of atomic hydrogen
for the visible series, n1 = 2 and n2 = 3, 4, 5, ...
Rydberg empirically fit the observed wavelengths of the H spectral lines lines to this equation.
9
Elektron geçişleri için genel formül
E E final E initial
E 2.178x10 18J1
n final2
( 2.178x10 18J)
1
ninitial2
E 2.178x10 18J1
n final2
1
ninitial2
10
Örnek 1: H atomunda n = 4 den n = 1 enerji düzeyine inen bir elektronun yaydığı ışımanın dalga boyu nedir?
E 2.178x10 18J1
n final2
1
ninitial2
1 4
E 2.178x10 18J 11
16
2.04x10 18J
E 2.04x10 18J hc
9.74x10 8m97.4nm
11
Örnek 2 : H den bir elektron uzaklaştırmak için gereken ışığın dalga boyu nedir?
E 2.178x10 18J1
n final2
1
ninitial2
1
E 2.178x10 18J 0 1 2.178x10 18J
E 2.178x10 18J hc
9.13x10 8m91.3nm
12
Örnek 3: He+ ( Z = 2) atomunda n = 4 den n = 1 düzeyine inen bir elektronun yaydığı ışımanın dalga boyu nedir?
E 2.178x10 18J Z 2 1
n final2
1
ninitial2
2 1 4
E 2.178x10 18J 4 11
16
8.16x10 18J
E 8.16x10 18J hc
2.43x10 8m24.3nm
H He
13
Örnek 4 He+ katyonunda n = 3 yörüngesindeki bir elektronun a) yarıçapı b) hızı
c) toplam enerjisi d) kinetik enerjisi e) potansiyel enerjisi nedir?
n
n mrh
nv2
Z
n2
r = a0
r = 32
20.529 Å r = 2.38 Å
))(2.38x10(9.10x10 2π
6.62x103v
1031
34
a)
b)
v = 1.46 x 106 m/s
14
Örnek 4 : (devam)
2
21810178.2
n
ZJxE
2
218
3
21018.2 xEc) E
T = - 0.97x10-18J/atom
d) Ek = mv2
21
2
)1046.1(1010.9 2631 xxEk
Ek = 9.69x10-19J/atom
Ze2
rEp =e)
10
214
1038.2
)1052.1(3
x
xEp Ep = - 1.94x10-18J/atom
ET = ½ E p
Ek = -1/2 Ep
15
16
Test 1: +3 yüklü bir çekirdek etrafında dönen bir elektronun temel hal enerjisi nedir?
1) E = 9 (-13.6 eV)
2) E = 3 (-13.6 eV)
3) E = 1 (-13.6 eV)
2
2
613nZ
eVEn
.
32/1 = 9
17
Test 2 : A fotonu, bir elektronun n=2 düzeyinden n=1 düzeyine (temel hal) inmesi, B
fotonu ise bir elektronun n=3 düzeyinden n=1 düzeyine inmesi ile yayınlanır.
Hangi fotonun enerjisi daha yüksektir?
n=2n=3
n=1
Foton A
Foton BA B
18
Test 3 : n=3 den n=2 düzeyine inerken oluşan foton ile n=2 den n=1 düzeyine inerken oluşan fotonun dalgaboylarını mukayese ediniz.
n=2n=3
n=1
E32 < E21 ve 32 > 21
32 < 21
32 = 21
32 > 21
19
a) Hangisi temel haldedir? H1 H4
b) Hangi atomda elektron
daha hızlı hareket eder? H1 H4
c) Hangisinde iyonlaşma enerjisi daha yüksektir? H1 H4
d) Hangi atomun potansiyel enerjisi daha düşüktür? H1 H4
Test 4 : Biri birinci Bohr yörüngesinde (H1), diğeri dördüncü Bohr yörüngesinde (H4) birer elektron içeren iki hidrojen atomu bulunmaktadır.
20
Bir grup hidrojen atomunda elektronlar n=3 düzeyine uyarılmıştır. Kaç tane spektral hat gözlenecektir?
n=2n=3
n=1
(1) (2) (3)
(4) (5) (6)
21
Bohr teorisi
1. Tek elektronlu sistemleri (H, He+, Li++, v.s)
açıklar.
2. Çok elektronlu atomları açıklayamaz.
3. Spektrum hatlarındaki çokkatlılığı (veya
yarılmaları) açıklayamaz.
4. Pik şiddetleri hakkında bir şey söyleyemez.
5. Kimyasal bağ oluşumunu açıklayamaz.
ÖZET