پاورپوینت کامل شیمی معدنی ۱ ۲۸۱ اسلاید در PowerPoint

توجه : این فایل به صورت فایل power point (پاور پوینت) ارائه میگردد

 پاورپوینت کامل شیمی معدنی ۱ ۲۸۱ اسلاید در PowerPoint دارای ۲۸۱ اسلاید می باشد و دارای تنظیمات کامل در PowerPoint می باشد و آماده ارائه یا چاپ است

شما با استفاده ازاین پاورپوینت میتوانید یک ارائه بسیارعالی و با شکوهی داشته باشید و همه حاضرین با اشتیاق به مطالب شما گوش خواهند داد.

لطفا نگران مطالب داخل پاورپوینت نباشید، مطالب داخل اسلاید ها بسیار ساده و قابل درک برای شما می باشد، ما عالی بودن این فایل رو تضمین می کنیم.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل می باشد و در فایل اصلی پاورپوینت کامل شیمی معدنی ۱ ۲۸۱ اسلاید در PowerPoint،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از مطالب داخلی اسلاید ها

پاورپوینت کامل شیمی معدنی ۱ ۲۸۱ اسلاید در PowerPoint

اسلاید ۴: – مقدمه تقارن یکی از فراگیرترین مفاهیم در جهان است که در طبیعت نمونه‌های بی‌شماری از آن وجود دارد، بطوریکه بشر در تمام موارد توجیهی این مفهوم کلی را به شکل کم و بیش پیچیده بکار می‌برد. از نظر غیر ریاضی، تقارن به معنی نظم و ترتیب در شکل، تناسب خوش آیند و یا ترتیب هماهنگ می‌باشد، بنابراین می‌توان گفت که تقارن معمولا آمیخته با احساس زیبایی می‌باشد.از نظر هندسی تقارن را می‌توان بیشتر بررسی نمود. بطوریکه هر عمل تقارن در واقع یک عمل هندسی است که اگر بر روی ملکولی انجام گیرد، آن را در همان وضعیت اولیه یا هم ارز با وضعیت اولیه آن قرار می‌دهد. این اعمال می توانند به صورت خط، نقطه یا صفحه باشند که به ترتیب محور تقارن، مرکز تقارن و صفحه تقارن نامیده می‌شود

اسلاید ۵: تقارن در شیمی یکی از مسائل مهم شیمی که همواره با آن مواجه هستیم درک ساختار مولکولی است، یعنی چگونه اتمها در یک ملکول به یکدیگر در فضا مربوط می‌گردند و رابطه هر یک از این ملکولها به تنهایی در یک ساختار بلوری چگونه است. برای شیمیدان‌های مجرب و کارآزموده، مزایای زیادی از طریق مطالعه تقارن فراهم می گردد. یکی از ساده‌ترین آنها تشخیص اتم‌های معادل در ملکول می‌باشد. بنابراین وقتی که در اتان فقط یک امکان جانشینی و در پروپان دو امکان جانشینی و غیره وجود دارد، می تواند بعنوان مثالی برای دانشجویان بر مبنای بررسی تقارن ‌باشد

اسلاید ۶: عناصر و اعمال تقارن عناصر تقارن و اعمال تقارن بطور لاینحل به یکدیگر مربوط می‌گردند لیکن آنها دو مقوله متفاوت می‌باشند، از این لحاظ درک و فهمیدن تفاوت بین آنها بسیار مهم است.

اسلاید ۷: تعریف عمل تقارن عمل تقارن عبارت از حرکتی از جسم است، بطوریکه پس از انجام آن حرکت هر نقطه جسم مطابق با نقطه معادل (یا شاید همان نقطه) در جهت اولیه گردد. به عبارت دیگر اگر به وضعیت و جهت‌گیری جسم قبل و بعد از انجام حرکت توجه کنیم، آن حرکت در صورتی یک عمل تقارن است که دو وضعیت و جهت‌گیری جسم قبل و بعد از آن حرکت غیر قابل تشخیص ‌باشد.

اسلاید ۸: تعریف عنصر تقارن عنصر تقارن یک وجود هندسی مانند خط، صفحه و یا یک نقطه می‌باشد که نسبت به آنها می‌توان اعمال تقارنی را انجام داد. همچنانکه قبلا اشاره گردید، عناصر تقارن و اعمال تقارنی مکمل یکدیگرند، زیرا اعمال تقارن فقط در رابطه با عناصر تقارن تعریف می‌گردد . ضمنا وجود یک عنصر تقارن را فقط با نشان دادن وجود اعمال تقارنی مربوط می‌توان نمایش داد.

اسلاید ۹: عنصرها و عملهای تقارنی

اسلاید ۱۰: دوران حول یک محور متعارف چنانچه در دوران ملکولی حول یک محور با هر زاویه‌ای، منتج به جهت‌گیریی گردد که قابل انطباق به حالت اولیه باشد، محور را محور دوران می‌نامند. حال اگر زاویه‌ای را که ملکول بایستی به اندازه آن دوران کند تا یک تصویر قابل انطباق بدست آید بگیریم، در آن صورت گفته می‌شودکه ملکول یک محور دوران /۳۶۰ درجه را دارد که آن را به صورت Cn نشان می‌دهد که در آنجا n درجه محور بوده و برابر است با /۳۶۰=n می‌باشد و C علامت دوران (cylic) است.

اسلاید ۱۱: چنانچه m بار ملکولی را به اندازه /۲ به طور متوالی به دور محور Cn بچرخانیم این عمل تقارنی را با نماد کلیCnm نشان می‌دهند. اگر عمل تقارنیCn، n بار انجام شود (n = m) ملکول به وضعیت اولیه‌اش باز می‌گردد، از این رو آن را عمل یکسانی می‌نامند و با نمادE آن را نشان می‌دهند E = Cnm.

اسلاید ۱۲: انتخاب محور اصلی اگر ملکولی تنها دارای یک محور تقارن باشد آن را محور اصلی آن ملکول در نظر می گیرند، به عنوان مثال مولکول آب بر اساس شکل ۱-۲ تنها یک محور تقارن مرتبه ۲(۲C ) دارد که محور اصلی آن می باشد.

اسلاید ۱۳: شکل (۱ـ۲) : H2O قبل وبعد از عمل ۲Cn

اسلاید ۱۴: شکل (۱ـ۳ ) : نمایش محورهای دوران محض گونه‌های سطح مثلثی (مانند ۳BF)

اسلاید ۱۵: آنیون مسطح مربعی تتراکلرید پلاتین(II) –۲[۴PtCl] مطابق شکل (۱ـ۴ ) دارای چهار محور تقارن مرتبه ۲ ( دو محور۲C از راسهای روبرو و دو محور۲C ازوسط ضلعهای روبروی مربع می‌گذرند) و یک محور تقارن مرتبه ۴ (عمود برمرکز شکل) می‌باشد، بنابراین محوراصلی این ملکول ۴C می‌باشد

اسلاید ۱۶: شکل (۱ـ۴ ) : نمایش محورهای دوران محض یک گونه‌ مربعی-۲(۴PtCl)

اسلاید ۱۷: چنانچه ملکولی دارای چندین محور تقارن هم‌ مرتبه باشد(درجات محور تقارنی یکسان) و یا از بین محورهای تقارنی آنها دو یا چندین محور، بالاترین مرتبه یکسان را داشته باشند، محور اصلی محوری خواهد بود که از تعداد اتم‌های بیشتری عبور می‌کند. به عنوان مثال در ملکول اتیلن مسطح بر طبق شکل (۱ـ۵ ) دارای سه محور تقارنی با مرتبه ۲ (یک محور۲C و دو محور۲C ) می‌باشد. چون محور۲C آن از دو اتم مرکزی می‌گذرد، بنابراین محور۲C، محور اصلی ملکول محسوب می‌شود

اسلاید ۱۸: شکل (۱ـ۵ ) : نمایش محورهای دوران محض در ملکول اتیلن

اسلاید ۱۹: ، چنانچه همه محورهای مرتبه بالاتر، هم‌مرتبه بوده و از نظرعبور آنها ازاتم‌ها هم یکسان باشند، بطوریکه نتوان تفاوتی بین آنها در نظر گرفت، در آنصورت هریک از آنها را می توان به نوبت بعنوان محور اصلی در نظر گرفت.

اسلاید ۲۰: به عنوان مثال در ملکول چهار وجهی متان، دارای سه محور تقارن۲C و چهار محور تقارن ۳C است که هر یک از چهار محور تقارن ۳C آن از یک راس و مرکز وجه روبروی آن می گذرد، از اینرو هیچ تفاوتی با هم ندارند. بنابراین می‌توان هریک از آنها را به عنوان یک محور اصلی در نظر گرفت، یعنی گونه های چهار وجهی منتظم دارای چهار محور اصلی ۳C می‌باشند. همچنین ملکولهای هشت وجهی منتظم دارای سه محور اصلی ۴ Cمی باشند که از رأسهای روبروی آن می‌گذرند.

اسلاید ۲۱: مرکز تقارن و عمل وارونگی اگر در یک ملکول، خط مستقیمی از هریک از اتمهای آن به مرکز ملکول وصل نموده و آن را در همان راستا و به همان اندازه امتداد دهیم، به اتمهای مشابهی برخورد می نماییم، گفته می‌شود که آن ملکول دارای مرکز تقارن است.عمل وارونگی عملی است که در نتیجه آن نیمی از ملکول بوسیله نیم دیگر آن تولید می‌شود.

اسلاید ۲۲: شکل (۱ـ۷ ) : ملکول‌های دارای مرکز تقارن

اسلاید ۲۳: انعکاس در یک صفحه تقارن صفخه تقارن، صفحه ایست که ملکول را به دو قسمت نموده که هریک تصویر آیینه‌ای یکدیگر می‌باشند. یک چنین صفحه آیینه‌ای را در ملکول، صفحه تقارن می‌نامند و آن را با علامت نشان می‌دهند.عمل انعکاس نیز بوسیله همین نشانه مشخص می شود. بطوریکه با انجام عمل انعکاس برای بار نخست، آرایشی معادل آرایش آغازی بدست می آید ولی با تکرار عمل انعکاس، مجدداً به آرایش اولیه بر می‌گردیم. از این رو نتیجه می‌گیریم که صفحه انعکاس مولد یک عمل تقارن است.

اسلاید ۲۴: معمولا با توجه به وضعیت صفحه تقارن نسبت به محور اصلی سه نوع صفحه تقارن در ملکول وجود دارد. الف: صفحه تقارن عمودی vب: صفحه تقارن افقی hج: صفحه تقارن مورب d

اسلاید ۲۵: الف)ـ صفحه تقارن عمودی v : صفحه تقارن عمودی صفحه ایست که دربردارنده محوراصلی ملکول باشد. ب)ـ صفحه تقارنی افقی h: صفحه تقارنی افقی صفحه ایست که بر محوراصلی ملکول عمود می باشد. ج:) صفحه تقارنی مورب d: اگر ملکولی دارای محورهای ۲C عمود بر محور اصلی بوده و دارای صفحه‌های تقارن عمودی باشد، آن صفحات ، صفحات تقارنی مورب d می نامند.

اسلاید ۲۶: شکل(۱ـ۹ ) : نمایش صفحات تقارنی مختلف در گونه‌های مربعی ICl4 ، مسطح مربعی C6H6 وپنج ضلعی مسطحC5H5

اسلاید ۲۷: فرض کنید که ملکولی حول محوری دوران کند و جهت گیری حاصل از این دوران را در صفحه ای عمود بر این محور (عمل تقارن) منعکس گردد ، بطوریکه جهت گیری حاصل قابل انطباق بر ملکول اولیه باشد، گفته می شود که این ملکول دارای محور دوران _ انعکاس می باشد. این محور چرخش را که محور نامتعارف نیز می گویند، بعلامت Sn نشان می دهند. محور دوران – انعکاس

اسلاید ۲۸: شکل (۱-۱۱) : نمونه هایی از چند نوع محور چرخشی نامتعارف (Sn)

اسلاید ۲۹: عمل یکسانی عمل یکسانی در واقع یک عمل تقارنی هست و یک حالت بخصوصی از محور دوران متعارف (Cn) است که مرتبه آن یعنی ۱= n است. بنابراین عنصر یکسانی همان محور دوران C1 می باشد که شامل دوران باندازه ۳۶۰ درجه است. این عمل هر شیء یا مولکولی را بدون تغییر می گذارد و آنرا با علامت E نشان می دهند، پس هر شیء یا مولکولی دارای عمل یکسانی است.

اسلاید ۳۰: ضرب اعمال تقارنی اگر بخواهیم دو عمل تقارنی A و B را به نوبت انجام دهیم، در آنصورت ضرب آنها به صورت A×B نوشته می شود، یعنی برای بدست آوردن این حاصلضرب ابتدا عمل B و سپس عمل A را انجام داده و جواب حاصلضرب بوسیله یک عمل تقارنی برای تبدیل حالت اولیه به نهایی خواهد بود.باید توجه داشت که ترتیب انجام عمل تقارنی از راست به چپ است، یعنی همانطوریکه گفته شد در حاصلضرب AB ابتدا عمل تقارنی B و سپس عمل تقارنی A انجام داده می شود. در صورتیکه نتیجه حاصلضرب AB با حاصلضرب BA یکسان باشد، دو عمل تقارنی A و B را نسبت به هم تعویض پذیر گویند.

اسلاید ۳۱: گروه نقطه ای تقارن مجموعه عمل های تقارنی که درباره یک مولکول می توان انجام داد را اصطلاحا گروه تقارن آن مولکول می نامند. چون این مجموعه عمل های تقارنی موجب جابجا شدن و انتقال مولکول از نقطه ای به نقطه ای دیگر نمی گردد، یعنی آنرا در همان نقطه ای که درفضا وجود داشته باقی می گذارد و یا اینکه حداقل یکی از نقاط مولکول در درون آن جابجا نمی گردد، از اینرو آن مجموعه اعمال تقارنی را گروه نقطه ای آن مولکول می نامند.

اسلاید ۳۲: . گروهی که در آن کلیه عمل های ضرب تعویض پذیر باشد، گروه آبلی نامیده می شود..یک گروه حلقوی از رتبه h ، گروهی است که از عنصری از آن گروه به همراه کلیه توان های آن عنصر تشکیل شده باشد. یعنی از یک عنصر آن بتوان عنصرهای دیگر را به دست آورد. ویژگی مهم گروه های حلقوی تعویض پذیر بودن آنهاست. بدین معنی که:Xn Xm = Xm Xn بنابراین هر گروه حلقوی یک گروه آبلی است.

اسلاید ۳۳: تشکیل یک گروه نقطه ای بایستی شرایط زیر یعنی مجموعه عناصر تقارنی آن مولکول برقرار باشد. ۱- نتیجه حاصلضرب هر عنصری در عنصر دیگر گروه و همچنین مجذور هریک از عنصرهای گروه، خود نیز عنصر دیگری از آن گروه باشد.۲- یکی از عنصرهای این گروه، باید با سایر عنصرهای آن تعویض پذیر باشد و تغییری در آنها ندهد. این عنصر، عنصر یکسانی نامیده می شود. عنصر یکسانی را با حرف E نشان می دهند.E X = X E =X3- در بین عنصرهای گروه، پیروی از قانون شرکت پذیری ضرب حاکم باشد. یعنی داشته باشیم:A (B C) = (A B) C4- هر عنصری از گروه باید وارونه خود را، که آن نیز به طبع عنصری از همان گروه است، داشته باشد. یعنی:A A-1 =A-1 A = E

اسلاید ۳۴: تعداد عنصرها در یک گروه، مرتبه آن گروه نامیده می شود که ممکن است محدود یا نامحدود باشد و آنرا به H نشان می دهند. زیر گروهها گروههای کوچکتری که در هر گروه یافت شده و همه ویژگیهای گروه را داشته باشد، زیر گروه آن گروه نامیده و آنرا بصورت G نشان می دهند و همواره مرتبه گروه H مضرب صحیحی از مرتبه زیر گروههای خود G است، داریم:H = K . Gعنصرهای مزدوج گروه هرگاه رابطه در مورد دو عنصر دلخواه A و B از گروهی برقرار باشد، اصطلاحا این دو عنصر را مزدوج یکدیگر نامیده و B را تبدیل مشابهتی A می نامند.

اسلاید ۳۵: طبقه ها یا کلاسهای گروههر مجموعه از عنصرهای مزدوج یک گروه را اصطلاحا یک طبقه (کلاس) آن گروه می نامند که در واقع مجموعه های کوچکتری از عنصرهای یک گروه اند.

اسلاید ۳۶: بررسی گروههای نقطه ای

اسلاید ۳۷: C2C3C4

اسلاید ۳۸: S2S4

اسلاید ۳۹: CsC3h

اسلاید ۴۰:

اسلاید ۴۱: C2vC3vC5vC4vC6v

اسلاید ۴۲: تمرین

اسلاید ۴۳: D2h

اسلاید ۴۴: D3h

اسلاید ۴۵: D4hD5hD6h

اسلاید ۴۶: D2D3D4

اسلاید ۴۷: تمرینحل:

اسلاید ۴۸: D2d

اسلاید ۴۹: D2dD3dD4dD5d

اسلاید ۵۰:

اسلاید ۵۱: Td

اسلاید ۵۲:

اسلاید ۵۳:

اسلاید ۵۴: تمرینحل:

اسلاید ۵۵: تمرینحل:

اسلاید ۵۶:

اسلاید ۵۷:

اسلاید ۵۸:

اسلاید ۵۹: -۱-۲-۳-۴

اسلاید ۶۰: مرحله اولمرحله دوممرحله سوممرحله چهارممرحله پنجم

اسلاید ۶۱:

اسلاید ۶۲: طرح چگونگی تعیین گروه نقطه ای مولکول

اسلاید ۶۳: تمرینحل:

اسلاید ۶۴: تمرینحل:

اسلاید ۶۵: تمرینحل:بنابرین

اسلاید ۶۶: فصل دومبررسی ساختار اتم

اسلاید ۶۷: بررسی ساختار اتم: مدل موجی مدلهای اتمی ارائه شده توسط بوهررادرفورد و… به دلایلی در مورد اتمهای چند الکترونی با عدم موفقیت روبرو گردید، از اینرو ارائه نظریه کاملتری در مورد حرکت الکترون به دور هسته و وضعیت انرژی آن توجه دانشمندان را بخود جلب نمود، که در این رابطه با توجه به خصلت دوگانگی ذره- موج تابش های الکترو مغناطیسی، نظریه مکانیک موجی ارائه گردید.

اسلاید ۶۸: خصلت دوگانگی ذره- موج تابش های الکترومغناطیسیخاصیت دو گانگی موج – ذره برای تابش های الکترومغناطیسی و ماده در سا ل ۱۹۲۴توسط لوئی – دو بروی ارائه گردید . برحسب این نظریه الکترو ن که به صورت ذره است، می تواند دارا ی خاصیت موجی نیز باشد

اسلاید ۶۹: لوئی- دوبروی با استفاده از انرژی هر فوتو ن و انرژی یک ذره بر حسب رابطه انیشتنی ، این خاصیت دوگانگی را بصورت زیر بیان نمود:

اسلاید ۷۰: فرض اساسی دو بروی این بودکه ذرات از خود خاص موجی با طول موجی برابر نشان میدهند. حال برای اینکه یک الکترون درحالت ایستاده باقی بماند، لازم است که آن را به صورت یک موج ایستاده در اطراف هسته در نظر گرفت ، به عبارت دیگر محیط مدار، با ید مضرب صحیحی از طول موج باشد.

اسلاید ۷۱: اصل عدم قطعیت : بر طبق این اصل نمی توان در یک زمان و بدقت ، ممان و موضع یک الکترون را مشخص نمود. زیرا برای مشخص کردن محل الکترون بایستی از تابانیدن فوتون پر انرژی به آن استفاده نماییم،که این امر باعث خطا در محل و همچنین ممان آن می گردد.این موضوع را می توان به صورت زیر بیان نمود :

اسلاید ۷۲: معادله حرکت موجی الکترون در سال ۱۹۲۶شرودینگر یک معا دله موجی را برای حرکت الکترون بااستفاده از معادله انتشار موج در سه بعد ورا بطه انرژی کل الکترون بدست آورد . معادله انتشارموج در سه بعد به صورت زیر نوشته می شود:

اسلاید ۷۳: منظور سادگی ، سه جمله این معادله را که فقط به مختصات مکانی ذره در فضا بستگی دارد با علامت نشان می دهند .این معادله که به سه بعد مکانی ویک بعد زمانی بستگی دارد، معادله انتشار موج در فضا می نامند

اسلاید ۷۴: معادله موج

اسلاید ۷۵: حل معادله شرودینگر در مورد اتم هیدروژندر معادله شرودینگر بجا ی انرژی پتانسیل ، مقدارش را که پتانسیل جاذبه یک الکترون یا هسته اتم هیدروژن است قرار می دهیم، معادله شرودینگر برای اتم هیدرژن بدست می آید.

اسلاید ۷۶: رابطه بین مختصات دکارتی و قطبی به صورت زیرمی باشد:با جایگزینی z , y , x معادله جدیدی به دست می آید که در آنجا تابع موج شامل سه متغیر r, , v می باشد که در آنجا ۲ معادله شرودینگر به صورت زیر خواهد بود:

اسلاید ۷۷: نمودار تابع موج شعاعی، R(r) معادله تابع موج شعاعی اوربیتالهایs1s,2 و p2 در اتم هیدروژن و یونهای هیدروژن مانند بصورت زیر می باشد:

اسلاید ۷۸: : تغییرات تابع موج شعاعی (r) بر حسب r برای اتم هیدروژن

اسلاید ۷۹: نمودار تابع احتمال شعاعی،۲R(r) 2r4تابع احتمال شعاعی متناسب با مجذور دامنه تابع موجی شعاعی یعنی (r)2R می باشد. برای این منظور معمولا تغییرات احتمال یافتی الکترون را در لایه ای کروی حدفاصل بین (r + dr) و r در نظر گرفته می شود.

اسلاید ۸۰: نمودار توابع توزیع شعاعی احتمال برای اتم هیدروژن

اسلاید ۸۱: نمودار توابع موجی زاویه ایاین توابع مستقل از عدد کوانتومی اصلی هستند و بعلاوه توابع اوربیتالهای S مستقل از زاویه و بوده و همواره یک مقدار ثابت می باشد وبهمین جهت است که اوربیتالهای S همواره کروی هستند.قسمت زاویه ای Pz مستقل از زاویه بوده و فقط بستگی به زاویه دارد ولی اوربیتالهای py و px به هر دو زاویه و بستگی دارد.

اسلاید ۸۲: حل معادله شرودینگر برای اتم های چند الکترونیمعادله شرودینگر را فقط میتوان به طور دقیق برای اتم هیدروژن حل نمود. حل دقیق این معادله برای حتی ساده ترین اتمهای دیگر مانند هلیوم که فقط دو الکترون دارد، امکان پذیر نمی باشد. علت این امر عمدتاً به سبب نیروهای دافعه بین الکترون در اتم هلیوم می باشد. بعلاوه مختصات مکانی این دو الکترون نیز با یکدیگر متفاوت است و این دو الکترون بطور مستقل از یکدیگر حرکت می کنند

اسلاید ۸۳: با قرار دادن این مقدار بجای V در معادله شرودینگر برای اتم هلیوم، خواهیم داشت:

اسلاید ۸۴: انرژی اوربیتالهای مختلف در اتمهائیکه بیش از یک الکترون دارند، از دو جنبه با انرژی اوربیتالهای اتم هیدروژن تفاوت دارند.۱- نیروی جاذبه کولمبی بین هریک از Z الکترون با بار –e و بقیه آن با بار +Ze 2- اثر پوششی الکترونهای داخلی تر در مقابل هسته روی انرژی ترازهای بعدی

اسلاید ۸۵: رابطه بین انرژی اوربیتالها با نحوه پر شدن آنها

اسلاید ۸۶: اصل آفبا: برای تعیین آرایش الکترونی حالت پایه عناصر از اصل آفبا با توجه به قانون هوند و اصل طرد پاولی استفاده می کنند که آنها را می توان به شرح ذیل خلاصه نمود.اوربیتالها برحسب ترتیب انرژی پر می شوند، یعنی ابتدا اوربیتالهای با سطح انرژی پایین تر و سپس اوربیتالهای با سطح انرژی بالاتر پر می شود.

اسلاید ۸۷: : نحوه پر شدن اوربیتالها بر اساس انرژی

اسلاید ۸۸: قانون هوند :برحسب این قانون در یک مجموعه هم تراز اوربیتالی، تا این که همه اوربیتالها با یک الکترون اشغال نگردند، بهیچوجه الکترون ها در اوربیتالهای دیگر جفت نمی شوند الکترونهای منفردی که اوربیتالهای هم تراز را اشغال کرده اند، همگی دارای اسپین های موازی بوده، دارای عدد کوانتومی اسپینی ms می باشند .

اسلاید ۸۹: اصل طرد پاولی: در یک اوربیتال به هیچ وجه دو الکترون را با چهار عدد کوانتایی n , l , ml , ms نمی توان یافت. یعنی هر اوربیتال بطور ماکزیمم می تواند دو الکترون را با دو مقدار مختلف ms در خود جای دهد .

اسلاید ۹۰: فصل سومخواص تناوبی عنصرها

اسلاید ۹۱: شرح مختصر جدول تناوبیلاووازیه دانشمند فرانسوی، اولین کسی بود که عناصر راطبقه بندی نمود. او عناصر را به دودسته کلی تقسیم کرد. دسته اول، عناصری که در ترکیب با اکسیژن، اسیدها رابه وجود می آورند، عناصرغیرفلزی و دسته دوم که در واکنش با اکسیژن چنین خصلتی ندارند، عناصرفلزی نام گرفتند. برزیلیوس براساس نظریه الکتروشیمیایی، عناصررابه دودسته فلزات و غیرفلزات تقسیم بندی کردمندلیف ۶۰عنصر را برحسب افزایش وزن اتمی طبقه بندی نمود و متوجه شد که عناصرمشابه با خواص شیمیایی مشابه در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند.

اسلاید ۹۲: خواص تناوبی عنصرها با توجه به محل آنها در جدول تناوبی و بررسی تغییرات کلی این خواصآرایش‌های الکترونی اتم‌ها یک تغییر تناوبی را با افزایش عدد اتمی (بار هسته) به نمایش می‌گذارند. این خواص، که به طور تناوبی در جدولی که بر حسب عدد اتمی مرتب شده است تکرار می‌شود، به ترتیب مرتب شدن لایه‌های کوانتایی تغییر می‌کنند.

اسلاید ۹۳: به طور کل در جدول تناوبی، آندسته از عناصر که تعداد لایه‌های مجاز الکترونی آنها با هم برابر و عدد کوانتومی اصلی لایه ظرفیت آنها یکسان ‌باشد، یک دوره را در جدول تناوبی تشکیل می‌دهند. در هر دوره تناوبی،با پرشدن لایه‌های الکترونی کوانتایی نهایتا آرایش الکترونی به صورت s2p6 درآمده و به آرایش و ساختمان یک گاز بی‌اثر ختم می‌شود.

اسلاید ۹۴: عناصری که آرایش الکترونی یکسان در لایه ظرفیت خود داشته باشند، در جدول تناوبی تشکیل یک گروه را داده و در زیر هم و در یک ستون قرار می‌گیرند

اسلاید ۹۵: بار مؤثر هسته و نحوه محاسبه آن:در اتم های چند الکترونی، بار منفی هر الکترون، مقداری از بار مثبت آن اتم را خنثی کرده و از تاثیر تمام بار مثبت هسته، بر الکترون‌های باقیمانده، می‌کاهد. این تاثیر را اصطلاحاً اثر پوششی می‌نامند. مقداری از بار مثبت هسته که پس از تاثیر اثر پوششی الکترون‌های پوشش دهنده، از بار حقیقی هسته اتم برای الکترون مورد نظر باقی می‌ماند، بار موثر هسته نامیده می شود.

اسلاید ۹۶: در کل، هر چه اثر پوششی بیشتر باشد، بار موثر هسته، یعنی باری که واقعا باعث جذب الکترون‌های مدار خارجی می شودکمتر خواهد شد.رابطه زیر ارتباط بین عدد اتمی و بار موثر هسته را نشان می دهد s ثابت پوششی الکترون‌های ترازهای پایین‌تر،z عدد اتمی و z* بار موثر هسته اتم مورد نظر است.Z* = Z – S

اسلاید ۹۷: نحوه محاسبه بار موثر هستهالف) روش اسلیتر: قواعد اسلیتر را برای محاسبه اثر پوششی بصورت زیر می توان مرتب کرد اگرالکترون مورد نظر در ترازهای s یا p قرار داشته باشد :

اسلاید ۹۸: ۱- الکترون‌های موجود در لایه‌های الکترونی را به صورت زیر مرتب می کنیم: (۱s), (2s,2p), (3s,3p), (3d), (4s,4p), (4d), (4f), (5s,5p),…۲- برای تمام الکترون‌هایی که نسبت به الکترون مورد نظر در تراز انرژی بالاتری هستند، ثابت پوششی برابر صفر است.۳- برای هر یک از الکترون‌های ns و np ثابت پوششی s = 0.35 است(این ثابت برای الکترون‌های موجود در اربیتال ۱s، برابر ۳/۰ است).۴- هر یک از الکترون‌ها در ترازهای (n-1) ، دارای ثابت پوششی برابر ۸۵/۰ = s می‌باشند.۵- هر یک از الکترون‌ها در ترازهای (n-2) و یا پایین تر دارای ثابت پوششی s = 1 می‌باشند.

اسلاید ۹۹: اگر الکترون مورد نظر در تراز d و یا f باشد، قواعد زیر را در نظر می‌گیریم: ۱- برای هر الکترون موجود در تراز d ویا f، ثابت پوششی برابر s = 0.35 است.۲- برای الکترون‌های باقی‌مانده در ترازهای پایین‌تر، ثابت پوششی s = 1 است.

اسلاید ۱۰۰: ب :‍ روش کلمانتی و ریموندی در این روش ثابت پوششی یکسانی برای همه الکترون‌های موجود در یک تراز اصلی در نظر گرفته نمی‌شوند و تنها برای الکترون‌های موجود در هر تراز فرعی ، ثابت پوششی ، برابر فرض می شود دیگر اینکه، الکترون‌هایی که نسبت به الکترون مورد نظر در فاصله دورتری نسبت به هسته وجود دارند نیز، در اثر پوششی دخالت داده می‌شوند.در این روش برای هر اربیتال در هر تراز یک رابطه ریاضی در نظر گرفته می‌شود :S3s = 15.505 + 0.) + 0.8433(N3d) + 0.068 (N3f)

اسلاید ۱۰۱: تغییرات بار موثر هسته در طول دوره‌ها و گروه‌های جدول تناوبیدر هر دوره، کمترین بار موثر را در فلزات قلیایی و بیشترین بار موثر را در گازهای بی‌اثر توان یافت. همین روند در مورد عناصر واسطه هر دوره دیده می‌شود، اما چندان محسوس نیست به دلیل اینکه در این عناصر لایه فرعی d موقعیت درونی‌تری دارد. به طور کل، در طول هر دوره، با افزایش عدد اتمی، بار موثر هسته نیز افزایش می‌یابد. در یک گروه از جدول تناوبی، با افزایش عدد اتمی، بار موثر هسته نیز افزایش می‌یابد.

اسلاید ۱۰۲: تغییر اندازه اتم‌ها برحسب بار موثر هسته اندازه یونها بوسیله نیروی جاذبه‌ای که روی الکترون‌های خارجی( الکترونهای لایه ظرفیت) از سوی بار موثر هسته وارد می‌شود، تعیین می‌گردد.وارد شدن الکترون‌ها به اربیتال‌هایی با اثر پوششی ضعیف مانندp، d، f باعث می‌شود بار موثر هسته‌ای در طول یک دوره از جدول تناوبی از چپ به راست افزایش یابد و در نتیجه شعاع کاهش پیدا کند. در هرگروه نیز از بالا به پایین الکترون‌های لایه والانس یا ظرفیت در اربیتال‌هایی با عدد کوانتومی اصلی بزرگتر یعنی در اربیتال‌های بزرگتر قرار می‌گیرند، در نتیجه شعاع افزایش می‌یابد.

اسلاید ۱۰۳: انرژی یونیزاسیون :حداقل انرژی لازم برای خارج کردن سست‌ترین الکترون از اتم در حالت پایه و تبدیل آن به یون مثبت گازی در همان حالت پایه را « انرژی یونیزاسیون» می‌گویند.(IE )

اسلاید ۱۰۴: محاسبه انرژی یونیزاسیونالف: روش طیف بینی:انرژی یونیزاسیون عناصر را از روی نتایج طیفی آنها می‌توان به دست آورد. برای این منظور می‌توان از فرمول بالمر، فرکانس خطوط مشهود را بدست آورد. mn = R ( 1 / n2 – ۱ / m2 )در این فرمول « n» تراز ظرفیت و « m» تراز بی نهایت است. « R» ثابت ریدبرگ است. و با توجه به فرمول زیر انرژی لازم جهت خارج شدن الکترون از لایه ظرفیت بدست می‌آید.E = h c = h × ۱z2( 1 / n2 – ۱ / m2 ) = h c× ۱/n)2و یا فقط با دانستن فرکانس و یا طول موج یونش، انرژی یونش را می‌توان محاسبه کرد.

اسلاید ۱۰۵: ب) روش طیف بینی جرمی: در این روش، با سنجش یون‌های مثبت حاصل از برخورد الکترونها به چشمه یونی طیف سنج ، از یک طرف واندازه‌گیری انرژی الکترون‌ها از طرف دیگر انرژی یونیزاسیون تعیین می گردد.ج) روش ترمودینامیکی:این روش برمبنای قانون هس استوار است واز چرخه یا «سیکل بورن هابر» استفاده می‌شود.

اسلاید ۱۰۶: د) روش استفاده از بار موثر هسته با استفاده از بار موثر هسته و قواعد اسلیتر نیز می‌توان انرژی یونیزاسیون را محاسبه کرد. در این روش انرژی یونیزاسیون اختلاف انرژی بین اتم در حالت خنثی و یون حاصل از آن اتم می‌باشد. برای خارج کردن الکترون از حیطه جاذبه هسته اتم، باید نیرویی اعمال شود که بر نیروی جاذبه بین الکترون وهسته اتم غلبه کرده و آن را خنثی کند. این نیرو که همان انرژی یونش می‌باشد .

اسلاید ۱۰۷: انرژی یونیزاسیون از رابطه زیر بدست می آید. EI = A (Z* / n-)2() افت کوانتوم و (n – ) عدد کوانتومی موثر می‌باشد. n‏، عدد کوانتومی اصلی و یا لایه ظرفیت می‌باشد، رابطه(n – ) را با n* نمایش می‌دهند:n* = n -n* عدد کوانتومی اصلی موثر می‌باشد.برای مقادیر مختلف n، عدد کوانتومی اصلی عبارت است از:

اسلاید ۱۰۸: n 1 2 3 4 5 6n* 1 2 3 3.7 4 4.3 و برای مقادیر مختلف n، افت کوانتومی عبارت است از:n 1 2 3 4 5 6 0 0 0 0.3 1 1.5به این ترتیب:EI = 13.6 (Z* / n*) 2

اسلاید ۱ تغییر انرژی نخستین یونیزاسیون در جدول تناوبی در هر دوره از جدول تناوبی، انرژی یونش از چپ به راست افزایش می‌یابد. در طول هر دوره عدد کوانتومی اصلی (n) ثابت است و عاملی که باعث این افزایش می‌گردد، افزایش عدد اتمی موثر است. انرژی نخستین یونش با مجذور عدد اتمی موثر رابطه مستقیم دارد:EI (A/n2) (Z*) 2 A/n2 برای هر دوره یک مقدار ثابت می‌باشد

اسلاید ۱۱۰: روند تغییرات انرژی نخستین یونش اتم‌ها بر حسب عدد اتمی

اسلاید ۱۱۱: در هر گروه از جدول تناوبی انرژی نخستین یونش، از بالا به پایین جدول، با افزایش عدد اتمی کاهش می‌یابد. در طول هر گروه علی رقم اینکه با افزایش عدد اتمی، بارموثر هسته نیز افزایش می‌یابد اما در هر گروه با افزایش عدد اتمی، عدد کوانتومی اصلی (n) نیز افزایش می‌یابد و با توجه به این رابطه EI = A (Z*/n*)2 و n* = n – ، تاثیری که عدد کوانتومی اصلی (n) بر کاهش انرژی یونش می‌گذارد بر تاثیر بار موثر هسته (Z*) غلبه می‌کند.

اسلاید ۱۱۲: الکترونخواهی: الکترونخواهی شامل یک نیم واکنش کاهش است که در طی آن اتم گازی در حالت پایه و خنثی، یک الکترون جذب کرده و تبدیل به یک یون منفی گازی در حالت پایه می‌شود نیم واکنش کاهش را می‌توان به صورت زیر نوشت:: A(g) + A¯(g)

اسلاید ۱۱۳: انرژی الکترونخواهی از نظر مقداری برابر با آنتالپی ا