کتاب شیمی معدنی رشته نانو شیمی
جزوات آمادگی آزمون دکتری سراسری رشته نانو شیمی - مطالبق با آخرین تغییرات آزمون دکتری 95
فصل اول: تقارن
معدنی I
با آشنایی به تقارن مولکولی و شناسایی عناصر تقارن و مفهوم علائم گروههای تقـارن، مـیتـوان بسـیاری از مطالـب را از
علامت به کار رفته در تقارن مولکول استنباط کرد.
1-1- عملهای تقارن و عناصر تقارن
برای انجام اعمال تقارنی مولکول، از پنج عنصر تقارن استفاده میشود که عبارتند از: 1- مرکز تقـارن 2- عنصـر یکسـانی
3- محور چرخش متعارف (محض یا ساده) 4- صفحۀ انعکاس یا صفحۀ تقارن 5- محور چرخشـی – انعکاسـی یـا محـور
چرخش نامتعارف (مرکب)
1-2- محور چرخش متعارف (محض یا ساده):
عمل تقارن این عنصر، یک حرکت چرخشی است کـه بعـد از انجـام یـک دور کامـل (°360 )، سیسـتم بـه حالـت اولیـه
Cn برمیگردد. علامت آن
است که n، مرتبه یا درجۀ محور را نشان میدهد به طوری که اگر n بـار چـرخش بـه انـدازة
( )
n
360 o
حول محور چرخشی تکرار شود، مولکول به آرایش کاملاً یکسان با حالت اولیۀ خود باز میگردد.
H O مولکول ًمثلا 2 C محور دارای 2
است.
دو شکل اولی و انتهایی یکسانند، پس عنصر تقارن E دارند.
BCl مولکولهای 3 BF ،
3 م دارای محور چر 3 C خشی ، 3 BI
است که از ات B عبور کرده بر صفحۀ مولکول عمود است. در
اثر انجام سه عمل چرخشی (در جهت حرکت عقربه ساعت) به اندازة ( )n
حول این محور، مولکول به آرایش یکسـان 360 o
با آرایش اولیه خود تبدیل میشود.
نکات کلیدی فصل اول
1- گره منطقهای است که علامت تابع موجی در آن منطقه عوض میشود و احتمال یافتن الکتـرون در آن منطقـه صـفر
است.
2- به طور کلی در اوربیتالها دو نوع گره داریم:
(n - l -1) شعاعی گره (1
2) گره زاویه ( l)
3- قواعد هوند فقط ترم حالت پایه را مشخص میکند.
4- طبق نظریه بوهر الکترون در مدار دایرهای شکل دور هسته میچرخد و تا انرژی جذب نکنـد یـا از دسـت ندهـد. بـه
مسیر خود ادامه میدهد. همچنین اندازه حرکت زاویهای الکترون طبق این نظریه کوانتایی بـوده و برابـر
2p
nh
mvr =
میباشد.
5- انیشتین با آزمایش فوتوالکتریک نشان داد که نور علاوه بر خاصیت موجی، خاصیت ذرهای هم دارد.
6- ترمهای طیفی ترازهایی از انرژی هستند که در اثر کوپلاژهای اسپینها و اوربیتها به وجود میآیند.
7- نماد ترم طیفی عبارت
J
S
L
2 +1
است که (2S +1) همان چندگانگی است.
8- تعداد ریز حالتها به سه طریق (2J +1)و (2S +1)(2L+1)و
!( )!
( )!
q z q
Z
2 -
2
به دست میآید.
9- طبق قاعده هوند، ترمی که چندگانگی بیشتر داشته باشد، پایدارتر است و اگر چندگانگی یکسان باشـد، ترمـی کـه L
بزرگتر دارد، پایدارتر است و اگر L ها یکسان بودند، به سراغ J میرویم. برای آرایشهای کمتر از نیمه پر، J کمتر پایدارتر
و برای آرایشهای بیشتر از نیمه پر، J بزرگتر پایدارتر خواهد بود.
نکات کلیدی فصل دوم
1- بار موثر هسته از رابطه Z = Z -s
*
محاسبه میشود که Zعدد اتمی و s ثابـت پوششـی اسـت کـه در بعضـی
موارد با S نشان داده میشود.
2- دو روش اندازهگیری بار موثر هسته وجود دارد:
1) روش اسیلتر،
2) روش ریموندی و کلمانتی
روش ریموندی و کلمانتی روش دقیقتری نسبت به اسلیتر است.
3- در جدول تناوبی از چپ به راست و از بالا به پایین بار موثر هسته افزایش پیدا میکند.
4- انرژی یونش، حداقل انرژی لازم برای جدا کردن یک الکترون از یک اتم خنثی گازی (در حالت پایه) است و از رابطه
2
13 / 6 ( )
*
-s
=
n
Z
E ev ion
به دست میآید.
s =0/ 3,1,1/ 8 ترتیـب بـه n = 4,5,6 بـرای و میباشد s = o برابر n =1 , 2 , 3 برای و بوده کوانتومی افت s
میباشد.
5- انرژی یونش در جدول تناوبی از چپ به راست و از پایین به بالا افزایش مییابد.
6- انرژی یونش N از O و Be از B به دلیل تقارن در آرایش الکترونی بیشتر است.
7- مقداری انرژی مبادله شده برای افزایش یک الکترون به یک اتم در حالـت گـازی، خنثـی و در حالـت پایـه را انـرژی
الکترونخواهی گویند.
8- انرژی الکترونخواهی در جدول تناوبی از بالا به پایین کم و از چپ به راست زیاد میشود.
روند تغییرات انرژی الکترونخواهی در دوره سوم و دوم برعکس میشود.
الکترونخواهی کربن بیشتر از N است چون نیتروژن آرایش الکترونی متقارن و پایدار است.
الکترونخواهی Li از Be بیشتر است، چون لیتیم فضای اوربیتالی بزرگتری دارد.
روند تغییرات انرژی الکترونخواهی در هالوژنها به صورت F
نوع فایل:Pdf
سایز :3.02 MB
تعداد صفحه:319