نور و مدل کوانتومی اتم - شیمی دهم - خلاصه نکات - نوید آرمات

در این مطلب می‌خواهیم نکته‌ها و حفظیات صفحات 19 تا 30 شیمی دهم مطابق با بودجه بندی آزمون 5 آذر که برای پاسخگویی به سوالات آزمون باید به آن‌ها مسلط باشید، بپردازیم.

نور و مدل کوانتومی اتم - شیمی دهم - خلاصه نکات - نوید آرمات

توجه:

شما با مطالعه این درسنامه می توانید به سوالات 61-75 و 181-195 از کتاب نوروز دوازدهم و سوالات 84،2511،421،784 از کتاب زرد دوازدهم پاسخ دهید.

برای خرید کتاب ها به سایت کانون بوکمراجعه کنید.

سلام دوستان عزیز 

در این مطلب می خواهیم نکته ها و حفظیات صفحات 19 تا 30 شیمی دهم مطابق با بودجه بندی آزمون 5 آذر که برای پاسخگویی به سوالات آزمون باید به آن‌ها مسلط باشید، بپردازیم.

نور و مدل کوانتومی اتم - شیمی دهم - خلاصه نکات - نوید آرمات

نوید آرمات 

دانشجوی مهندسی عمران دانشگاه تهران 

رتبه 328 منطقه دو - کنکور ریاضی 1398



بودجه بندی فصل اول شیمی 1 در کنکور سال های اخیر


پرتوهای الکترومغناطیس

نور، شکلی از انرژی است که به صورت موج منتشر می شود. یکی از ویژگی های موج، طول موج(λ) است.

نکته: میزان شکست نور با طول موج رابطه ی عکس دارد، مثلا شکست نور بنفش از نور قرمز بیش است.

چشم انسان یک محدوده ی بسیار کوچک از نور یعنی طول موج 400 – 700 نانومتر را می تواند ببیند که به آن گستره ی مرئی گفته می شود و شامل رنگ های سرخ، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش است.

 به طور کلی هر چه طول موج پرتویی کوتاه تر باشد، انرژی بیش تری با خود حمل می کند. به عنوان مثال انرژی نور آبی از نور سرخ بیش تر است.

امواج رادیویی < ریز موج ها < فرویرخ< نور مرئی < فرابنفش < ایکس < گاما : انرژی

طیف نشر خطی عنصرها:  

تجربه نشان می دهد که بسیاری از نمک ها، شعله ی رنگی دارند و اگر مقداری از محلول آن ها را روی شعله بپاشیم، رنگ شعله تغییر می کند. رنگ شعله فلزها با رنگ شعله ی ترکیب های دارای این فلزها، مشابه است.

به فرآیندی که در آن یک ماده با جذب انرژی از خود نور(پرتوهای الکترومغناطیس) منتشر می کنند، نشر نور گفته می شود.

اگر نور نشرشده از یک عنصر یا ترکیب دارای آن عنصر را از منشور عبور دهیم، الگویی شامل خط ها یا نوارهای مجزای رنگی به وجود می آید که به آن طيف نشری خطی می گویند. طیف نشری خطی هر عنصر مختص همان عنصر است و می توان از آن برای شناسایی عناصر استفاده کرد.

 طیف نشری خطی هیدروژن دارای 4 خط به رنگ های بنفش، آبی، سبز و قرمز می باشد.

نکته: هلیم، لیتیم و نئون به ترتیب دارای 9، 4 و 22 خط در گستره ی مرئی خود می باشند.


مدل کوانتومی اتم:

1- در این مدل اتم مانند کره ای در نظر گرفته می شود که هسته در فضایی بسیار کوچک در مرکز آن قرار دارد.

2- الکترون ها در فضایی بسیار بزرگ تر و در لایه هایی اطرف هسته توزیع می شود.

(لایه ها به ترتیب از طرف هسته به بیرون با شماره های 1، 2 و ... شماره گذاری می شوند.)

3- شماره هر لایه با (n) عدد کوانتومی اصلی، نمایش داده می شود.

4- در ساختار لایه ای، بخش های پررنگ تر، مهم ترین بخش از یک لایه را نشان می دهند که الکترون بیش تر وقت خود را در آن فاصله سپری میکند. (الکترون ها مابقی وقت خود را می توانند در همه ی نقاط پیرامون هسته حضور داشته باشند.)

5- در این مدل، داد و ستد انرژی به صورت کوانتومی صورت می گیرد. یعنی الکترون هنگام انتقال از یک لایه به لایه دیگر انرژی را به صورت پیمانه ای یا بسته ای جذب یا نشر می کند.

توجه : کوانتومی بودن داد و ستد انرژی به معنای « پله پله بودن » آن است. یعنی الکترون نمی تواند به هنگام بالا رفتن و پایین آمدن از لایه ها در هر جایی قرار بگیرد و فقط می تواند بر روی لایه قرار گیرد، آن هم با جذب و یا نشر مقدار انرژی معین و کافی!!


نکته: از آن جا که انرژی داد و ستد شده هنگام انتقال الکترون ها کوانتومی است، ساختار لایه ای اتم را مدل کوانتومی نیز نامیده اند.

نکته: هر چه میزان انرژی جذب شده بیش تر باشد، الکترون به لایه های بالاتر می رود و به هنگام بازگشت انرژی بیشتری آزاد می کند.


نکته: هرچه به هسته نزدیک تر شویم، تفاوت انرژی بین دو لایه ی متوالی افزایش می یابد.

طیف نشری خطی هیدروژن

در گستره ی مرئی طیف نشری خطیبه دست آمده از اتم های هیدروژن،چهار خط یا نوار رنگی وجود دارد. این خطوط مربوط به انتقال الکترون از لایه های بالاتر (6،5،4،3 = n) به لایه ی دوم (2 = n) هستند. 

توزیع الکترون ها در لایه ها و زیر لایه ها 

همانطور که در بخش قبلی آموختید، اتم ساختار لایه ای دارد و این لایه ها با عدد کوانتومی اصلی(n) نشان داده می شوند که مقادیر ان می تواند از n=1,2,…,7 باشد.

در مدل کوانتومی اتم، به هر نوع زیر لایه، عدد کوانتومی خاصی نسبت می دهند که با I نشان داده می شود و عدد کوانتومی فرعی نامیده می شود. 

برای هر یک از مقادیر عددیI ، معمولا حروف در نظر گرفته می شود که به صورت جدول زیر است: 

حداکثر گنجایش هر لایه از رابطه (2n^2) و حداکثر گنجایش هر زیر لایه از رابطه (4I+2)  به دست می آید.


قاعده ی آفبا 

روند پر شدن زیرلایه ها در اطرف هسته تنها به عدد کوانتومی اصلی وابسته نیست بلکه از قاعده کلی به نام آفبا پیروی می کند.

بر طبق این قاعده، هنگام افزودن الکترون به زیرلایه ها، نخست زیرلایه های نزدیک تر به هسته پر می شوند که دارای انرژی کم تری هستند و سپس زیرلایه های بالاتر پر خواهند شد.

ترتیب پر شدن زیرلایه ها به صورت مقابل است: 

1s → 2s → 2p → 3s → 3p →4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → 4f → 5d →6p → 7s → 5f → 6d → 7p  

نکته: به طور کلی هر چه مجموع n  وI  یک زیرلایه کوچکتر باشد، زیرلایه دارای انرژی کم تری است و زودتر پر می شود.

نکته: اگر مجموع n  و I دو زیرلایه یکسان باشد، زیرلایه ای که دارای n کوچکتری است، انرژی کمتری دارد و زودتر پر می شود.

 

 

برای تسلط کامل بر این مبحث تست های زیر را حل کنید و پاسخ آن را برای ما در قسمت کامنت ها بنویسید.


تست 1:

در میان موارد زیر چند عبارت نادرست هستند؟

آ- پرتوهای الکترومغناطیسی، بخش کوچکی از نور مرئی را تشکیل می دهند.

ب- طول موج (λ)، فاصله ی بین دو برجستگی است که بین آن ها دو فرورفتگی نیز قرار دارند.

پ- مجموعه ای از هفت نور رنگی که در گستره ی مرئی قرار دارند، نور خورشید را تشکیل می دهند.

ت- در یک شعله ی معین (مانند شعله ی شمع) دمای قسمت آبی از دمای قسمت زرد بالاتر است.

1) 1                             2) 2                             3) 3                             4) 4


تست2:

با توجه به شکل روبه رو، کدام گزینه نادرست است؟

1) پرتو A،  نور با رنگ بنفش استکه طول موج آن از سایر پرتو ها کم تر است.

2) انرژی پرتوهای D به انرژی پرتوهای فرو سرخ در گسترهء پرتوهای الکترومغناطیس نزدیک تر است.

3) اگر طول موج پرتو B در حدود nm 470 باشد، طول موج پرتو C در حدود nm780 است.

4) پرتو D، نور با رنگ سرخ است که در رنگین کمان در سمت بیرون قوس تشکیل می شود.


تست 3:

چند مورد از مطالب زیر، درست اند؟

• مناسب ترین شیوه برای از دست دادن انرژی توسط الکترون، نشر نور با طول موج معین است.

• اتم برانگیخته، ناپایدار است و تمایل دارد دوباره با از دست دادن انرژی به حالت پایه باز گردد.

• در طیف خطی هر عنصر، هر نوار رنگی، پرتوهای نشر شده هنگام انتقال الکترون از لایه های پایین تر به لایه های بالاتر را نشان می دهد.

• انرژی لایه های الکترونی پیرامون هستهء هر اتم ویژه همان اتم است و به تعداد پروتون های هستهء آن اتم بستگی دارد.

• مطابق مدل کوانتومی اتم، انرژی الکترون با افزایش فاصلهء آن از هسته افزایش می یابد.

1) 2                     2) 3                          3) 4                           4) 5


تست 4:

در میان موارد زیر چند عبارت درست هستند؟

1- نور زرد لامپ هایی که یزرگراه ها را روشن می سازد، به دلیل وجود فلز سدیم در قسمت تحتانی آن ها است.

2- از لامپ آرگون در ساخت تابلوهای تبلیغاتی برای ایجاد نوشته های نورانی سرخ فام استفاده می شود.

3- شعلهء فلز لیتیم و همهء ترکیب های آن سرخ رنگ است.

4- محلول های مس(II) کلرید و سدیم سولفات به ترتیب سبز و زرد رنگ هستند.

1) 1                2) 2                       3) 3                         4) 4 


دوستان عزیز می توانید برای دسترسی به نسخه کامل خلاصه نکات به همراه پاسخ فایل، پی دی اف زیر را دانلود کنید!

فراموش نکنید اگر سوالی در رابطه با این مبحث داشتید می توانید به راحتی در کامنت ها سوال خود را برای ما بنویسید.


صفحه پشتیبان ویژه

🔮عضویت در کانال تلگرام کانون برترها🔮

رتبه برترهای کانون


با آرزوی موفقیت و کامیابی

Menu