Nisam sigruan spada li ovo pitanje više u fiziku nego kemiju, no nadam se da ne ispada (previše) iz nekih okvira. Možete li mi ukratko opisati kako je prostor kretanja nekog elektrona "ograničen" na neku specifičnu orbitalu (ne uzimajući u obzir energetske skokove iz viših u niža stanja i obrnuto) i što ga spriječava da spontano ne prijeđe u neku drugu orbitalu iste energetske razine, te predložiti neku literaturu u kojoj bih mogao detaljnije proučiti ovu temu. Nisam siguran jesam li precizno postavio pitanje, no nadam se da će te me razumjeti. Unaprijed hvala!

Ime i prezime: Stjepan Dolić dolicstjepan@gmail.com

 


Pitanje je posvema fizičko, a u kemiji se kvantna mehanika spominje jer je u njezinim temeljima. Ponešto o tomu pisao sam ovdje.

Da su elektroni oko atomske jezgre ograničeni na određene energijske razine, slijedi iz postojanja linijskih spektara. Naime, svjetlost određene valne duljine, koja se oslobađa uslijed neke promjene u atomu, ili pak uzrokuje neku promjenu, znači i točno određenu energiju, a to onda znači da postoji nekakva struktura atoma, koja se odražava u tomu što će njezine promjene pratiti točno određene energijske razlike.
Te točno određene količine energije bit će kvanti i oni su takoreći izvađeni iz rukava (ljepše se to veli "postulirani") kao najelegantnije rješenje za opaženo. Isto tako, postulirano je i da će elektroni oko atoma moći biti u energijskim stanjima kojima pripadaju momenti koji su cjelobrojni višekratnici neke temeljne konstante (reducirane Planckove konstante). To će onda povlačiti i strogo definirane pozicije (u nedostatku izraza koji bi opisivao oblake vjerojatnosti kao nešto fiksirano) elektronâ. Elegantan temelj tomu dao je de Broglie ubacivši u priču valnu prirodu materije. Naime, predstaviš li elektron kao stojni val oko atoma, sustav će biti stabilan samo ako u prostor u kojemu je elektron stane cijeli broj njegovih valnih duljina. To onda postulirane kvantne razine pretvara u posljedice valne prirode elektrona.
Što se literature tiče, možeš krenuti od ovog odgovora na E-školi (skupa s onima koje u njemu preporučam pročitati), čisto da si povećaš broj upitnikâ, a zatim potražiti Supekovu Povijest fizike, u kojoj je lijepo razrađeno kako se razvijala kvantna mehanika. Kemičarski pogled na isto možeš naći u Grdenićevoj Povijesti kemije. Ako potraga potraje, možeš se i vratiti E-školi te potražiti odgovore koje je Marko Grba pisao o kvantnoj mehanici. Ako su ti zanimljivi, možeš potražiti i starije brojeve Prirode s njegovim člancima, kao i knjigu koju je nedavno objavio.

Orbitale iste energije zovu se degeneriranim orbitalama i prijelaz između njih ne postoji iz jednostavnog razloga što se ne radi o prijelazu. Sve bi, naime, ostalo isto. Međutim, postoje elektronski prijelazi u kojima se fotoni niti primaju niti oslobađaju. To su tzv. međusistemsko križanje i unutarnja konverzija. Kod njih se energija oslobađa kao toplina.

Pozdrav,

Odgovorio: Ivica Cvrtila   i.cvrtila@rug.nl

<-- Povratak

 

Postavite pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika.

copyright 1999-2000 e_škola_________kemija