(R) Elementy mechaniki kwantowej
Hipoteza de Broglie` a
Cząstki materialne (również elektrony) mają własności, które można przypisać falom, czyli jednocześnie mają naturę cząstki materialnej (np. pęd, lokalizacja, energia) i fali (np. czestotliwość i długość fali). Cecha ta nosi nazwę dualizmu korpuskularno-falowego.
Zasada nieoznaczoności Heisenberga
Nie można jednocześnie ustalić dokładnie położenia i pędu (masa · prędkość) elektronu w atomie czyli:
- nie można określić toru, po jakim porusza się elektron
- nie można określić miejsca, gdzie w danej chwili się znajduje
Można natomiast określić prawdopodobieństwo znalezienia się elektronu w danym miejscu w przestrzeni wokół jądra, w chmurze elektronowej
Funkcja falowa
Podstawowym równaniem mechaniki kwantowej jest równanie Schrödingera. Jego rozwiązaniem jest funkcja falowa. Jest to funkcja położenia cząstki w przestrzeni (x,y,z) od czasu (t) oznaczana ψ(x,y,z,t).
(N) Kwadrat modułu funkcji falowej |ψ|2 określa prawdopodobieństwo, że cząstka znajdzie się wewnątrz danego obszaru. Funkcja falowa zawiera liczby urojone (i2=-1). Podniesienie jej do kwadratu zamienia liczby urojone na rzeczywiste a moduł zamienia liczby ujemne na dodatnie.
Orbital atomowy → funkcja falowa ψ opisująca stan energetyczny elektronu w atomie lub jonie.Każdemu orbitalowi odpowiada określony stan energetyczny.
Energia elektronu (lub innych cząstek) jest skwantowana, tzn, że elektrony mogą przyjmować lub oddawać energię tylko w określonych porcjach - kwantach.
Kwant - najmniejsza porcja energii, którą może absorbować lub emitować atom
Stan (poziom) energetyczny. Stan podstawowy i stan wzbudzony. Kontur orbitalu atomowego (zwany potocznie orbitalem). Typy orbitali atomowych Orbitale s p i - formy przestrzenne. Liczby kwantowe: główna, poboczna (orbitalna), magnetyczna, magnetyczna spinowa Poziom (stan) orbitalny. Zakaz Pauliego Stan kwantowy, liczba stanów kwantowych Opisywanie stanu elektronu w atomie za pomocą liczb kwantowych