Ariketak eredu atomikoei buruz

Fisikaren eremu zabalean, eredu atomikoek funtsezko eginkizuna dute materiaren oinarrizko egitura ulertzeko eta deskribatzeko. Eredu atomikoaren ariketak tresna eskerga dira ikasleek inguratzen gaituzten hainbat molekula eta konposatu nola elkarreragiten eta nola eratzen duten sakon ulertzeko. Artikulu honetan ariketa tekniko batzuk aztertuko ditugu, ikasleek eredu atomikoen atzean dauden printzipio teorikoak praktikan jartzeko aukera emango dietenak, horrela diziplina liluragarri honetan dituzten ulermena eta trebetasunak indartuz. Beraz, has gaitezen! [BUKAERA

1. Eredu atomikoei buruzko ariketen hastapena

Atal honetan, atomoen egitura eta portaera ulertzeko oinarrizkoak diren eredu atomikoekin lotutako ariketak jorratuko ditugu. Proposatutako ariketak gai honi buruz lortutako ezagutzak hainbat problema praktikoren bidez aplikatzera bideratuko dira.

Ariketa hauek ebazteko, garrantzitsua da eredu atomikoen oinarrizko kontzeptuak argi izatea, hala nola Thompson eredua, Rutherford eredua eta Bohr eredua. Horrez gain, bakoitzaren ezaugarriak eta haien arteko ezberdintasunak ezagutzea komeni da. Eredu hauek egoera zehatzak aztertzeko eta atomoek eszenatoki ezberdinetan nola jokatzen duten ulertzeko tresna gisa erabiliko ditugu.

Ariketa bakoitzean, arazoari aurre egiteko tutorial zehatzak eta aholku erabilgarriak emango ditugu eraginkortasunez. Gainera, adibide zehatzak erabiliko ditugu ilustratzeko jarraitu beharreko urratsak. ebazpenean. Irtenbide bat ere emango da urratsez urrats ariketa bakoitzerako, prozesu osoa ulertzeko eta lortutako emaitzak egiaztatzeko aukera emango duena. Ez kezkatu hori bada lehen aldiz eredu atomikoei buruzko ariketei aurre egiteko, atal honek ariketa bakoitzari konfiantzaz heltzeko beharrezko tresna guztiak emango dizkizu eta.

2. Atomoen karga nuklear eraginkorra kalkulatzeko ariketak

Atomo baten karga nuklear eraginkorra balentzia-elektroi batek nukleoan protoien erakarpenaren ondorioz eta barruko oskoletako elektroien aldaratzearen ondorioz sentitzen duen karga positibo garbiari dagokio. Karga nuklear eraginkorra zehaztea ezinbestekoa da atomoen propietate kimikoak eta portaera ulertzeko.

Karga nuklear eraginkorra kalkulatzeko, nukleoan dagoen protoi kopurua kontuan hartu behar da eta barneko zorro elektronikoen eragina kontuan izan behar da. Formula hau erabiltzen da:

Karga nuklear eraginkorra (Z_ef) = Protoi kopurua (Z) – Blindaje konstantea (S)

Blindaje-konstantearen balioa orbital motaren eta energiaren arabera aldatzen da. Taulak edo formulak erabiliz zehaztu daiteke. Adibidez, oxigeno-atomo bat bada (Z = 8), 2. estalkiko elektroien propietateak ikertu behar dira.

3. Bohr eredua hidrogeno atomoei aplikatzeko ariketak

Bohr-ren eredua eta hidrogeno atomoetan aplikatzea ulertu ondoren, ariketa praktikoak ebazten has gaitezke gure ezagutzak sendotzeko. Jarraian, aurkeztuko dira adibide batzuk urratsez urrats ebazpen-prozesua bideratzeko.

Mota honetako ariketak ebazteko, garrantzitsua da Bohr ereduaren postulatuak gogoratzea eta jarraitu beharreko prozedura argi izatea. Lehenik eta behin, zenbaki kuantikoak identifikatu behar dira n, l y m hidrogeno atomoaren hasierako eta azken energia egoerarako. Ondoren, energia-formula erabiliz, mailen arteko energia-diferentzia kalkulatzen da. Azkenik, igorritako edo xurgatutako erradiazioaren uhin-luzera zehazten da dagokion formula erabiliz.

Adibide praktiko bat honakoa litzateke: demagun hidrogeno atomo bat bere oinarrizko egoeran dugula, hau da, n = 1 duena. Erradiazioa xurgatzen badu eta n = 3 duen egoerara iristen bada, erradiazio horren energia eta uhin-luzera kalkulatu beharko dugu. . Lehenik eta behin, energia-diferentzia zehazten dugu ΔE = -Rhc(1/nf² – 1/ni²) ​​formula erabiliz, non R Rydberg konstantea den, h Planck konstantea eta c abiadura den. argiaren. Orduan, uhin-luzeraren formula erabiliz, λ = c/f, non f maiztasuna den, nahi dugun balioa aurki dezakegu.

4. Hund-en erregela erabiliz konfigurazio elektronikoak zehazteko ariketak

Hund-en araua tresna erabilgarria da konfigurazio elektronikoak zehazteko. Arau honek dio elektroiek orbitalak banaka okupatzen dituztela parekatu aurretik. Ariketak ebazteko Hund-en erregela erabiliz konfigurazio elektronikoak zehazteko, urrats hauek jarraitu behar dira:

1. Identifikatu dagokion elementuaren zenbaki atomikoa. Zenbaki honek konfigurazio elektronikoak zenbat elektroi izan behar duen adierazten digu.

2. Idatzi banaketa elektronikoa gezi-diagramaren bidez. Horretarako, orbital ezberdinei elektroiak esleitu behar zaizkie betetze-arauen arabera. Hund-en arauak dio elektroiek orbitalak banan-banan okupatu behar dituztela (gorako geziekin) parekatu aurretik (beherako geziekin).

5. Schrödinger ereduaren aplikazio ariketak atomo polielektronikoetan

Arazoak konpontzeko. Elektroi anitzeko atomoak Schrödinger eredua erabiliz inplikatuz, garrantzitsua da pausoz pauso planteamendua jarraitzea. Hemen eredu hau arrakastaz aplikatzeko beharrezkoak diren urratsak gidatuko zaitut.

1. Ezarri Schrödinger ekuazioa: Hasi kasuan kasuko sistemarako Schrödinger ekuazioa idatziz eta ezarriz. Ekuazio diferentzial partzial honek sistemaren uhin-funtzioa eta hari lotutako energiak deskribatzen ditu. Ziurtatu energia zinetikoa, energia potentziala eta karga nuklear eraginkorra kontuan hartzen dituzula.

2. Egin hurbilketak: Askotan beharrezkoa da hurbilketa batzuk egitea arazoa errazteko. Honek eremu zentralaren hurbilketa eta hurbilketa orbital independentearen erabilera izan dezake. Sinplifikazio hauek sistemaren konplexutasuna murriztea eta ondorengo kalkuluak erraztea ahalbidetzen dute.

3. Ebatzi Schrödinger ekuazioa: Schrödinger ekuazioa ezarri eta beharrezko hurbilketak egin ondoren, ebazteko garaia da. Honek teknika matematiko egokiak erabiltzea dakar, hala nola aldagaiak bereiztea eta ekuazio diferentzialak ebaztea. Ekuazioa ebatziz, aztergai dugun sistemarako uhin-funtzioa eta baimendutako energiak lortuko dituzu.

6. Energia atomikoen mailen energia-diferentziak kalkulatzeko ariketak

Atal honetan, energia atomikoaren mailen energia-diferentziak kalkulatzeko prozesuan sakonduko dugu. Horretarako, ezinbestekoa da emaitzak zehaztasunez lortzen lagunduko diguten pauso batzuk jarraitzea.

1. Energia-mailen identifikazioa: egin behar dugun lehenengo gauza sisteman parte hartzen duten energia-mailak identifikatzea da. Maila hauek atomoen egitura elektronikoak zehazten ditu eta zenbaki kuantikoen bidez adierazten dira. Energiaren diferentzia kalkulatzeko hasierako maila zein azken maila ezagutzea beharrezkoa da.

2. Energien zehaztapena: energia-mailak identifikatu ondoren, maila bakoitzari dagozkion energiak zehaztea garrantzitsua da. Datu hauek atomo desberdinen energia-balioen tauletan egon ohi dira eskuragarri. Taula batean energiak aurkitzen ez baditugu, kalkulu tresnak erabil daitezke, hala nola, kimika kuantikoko programak edo formula teorikoetan oinarritutako hurbilketak.

3. Energia-diferentziaren kalkulua: hasierako eta amaierako mailei dagozkien energiak ezagutu ondoren, energia-diferentzia kalkulatzeari ekingo diogu. Hau hasierako energiari azken energia kenduz egiten da. Garrantzitsua da erabilitako energia-unitateak kontuan hartzea emaitzak koherenteak direla ziurtatzeko.

Ezinbestekoa da urrats hauek ordenan jarraitzea eta xehetasunei arreta handia jartzea energia atomikoaren mailen energia-desberdintasunen kalkuluetan emaitza zehatzak lortzeko. Tresna egokiak erabiltzeak prozesua erraztu eta lortutako emaitzetan zehaztasun handiagoa bermatu dezake. Ziurtatu zure unitateak egiaztatzen dituzula eta zure eragiketak behar bezala egiten dituzula zure kalkuluetan datu zuzenak lortzeko!

7. Lewis-en eredua lotura kimiko eta molekulei aplikatzeko ariketak

Atal honetan, jorratuko dugu. Ariketa hauen bitartez, Lewis-en ereduaren kontzeptu teorikoak praktikan jarri eta konposatu kimikoen eta molekulen irudikapenean aplikatzeko aukera izango duzu.

Ariketa hauek ebazteko ezinbestekoa da atomoen banaketa elektronikoaren eta lotura kimikoen arauen ezagutza sendoa izatea. Komenigarria da aldez aurretik Lewis ereduaren oinarrizko kontzeptuak berrikustea, hala nola Lewisen egitura, elektroiak esleitzeko arauak eta karga formalaren kontzeptua.

Jarraian, Lewis eredua aplikatu behar den hainbat ariketa adibide aurkeztuko dira. Adibide bakoitzari urratsez urratseko prozesuaren deskribapen zehatza emango zaio, baita lortutako emaitzen analisia ere. Gainera, batzuk aholkuak eta trikimailuak baliagarria ariketen ebazpena errazteko.

Gogoratu etengabeko praktika funtsezkoa dela edozein teknika menperatzeko, beraz, tresna interaktiboak, ikasketa-gidak eta ariketa osagarriak erabiltzera gonbidatzen zaituztegu Lewis-en eredua lotura kimikoetan eta molekuletan aplikatzeko gaitasunak hobetzeko. Ez izan zalantzarik baliabide osagarriak kontsultatzeko eta indartzeko adibide ezberdinekin praktikatu zure ezagutza eremu honetan!

8. Konposatuen Lewis-en egiturak interpretatzeko eta irudikatzeko ariketak

Atal honetan, irakurleari konposatu kimikoen Lewis-en egiturak interpretatu eta irudikatzeko aukera emango dioten ariketa praktiko batzuk aurkeztuko dira. eraginkortasunez.

Mota honetako ariketak egiteko, ezinbestekoa da Lewis-en teoriaren oinarrizko kontzeptuak ezagutzea eta konposatu batean balentzia-elektroiak nola adierazten diren ulertzea. Oinarri hau ezarri ondoren, ariketak ebazten jarraitu dezakezu urrats hauek erabiliz:

1. Identifikatu konposatu kimikoa: Egin beharreko lehenengo gauza ariketan emandako konposatu kimikoa identifikatzea da. Horretarako nomenklatura kimikoaren eta egitura-formularen aldez aurretiko ezagutzak eska ditzake.

2. Zehaztu balentzia-elektroiak: Behin konposatua identifikatuta, dauden elementu bakoitzaren balentzia-elektroiak zehaztu behar dira. Balentzia-elektroiak atomoaren kanpoaldeko estalkian aurkitzen direnak dira eta lotura kimikoak sortzeko erabilgarritasuna zehazten dute.

3. Lewis-en egitura irudikatu: balentzia-elektroiak ezagututa, konposatuaren Lewis-en egitura irudikatzeari ekingo diogu. Horretarako, ikur kimikoak erabiltzen dira atomoak irudikatzeko eta haien inguruan puntuak marrazten dira balentzia-elektroiak irudikatzeko. Garrantzitsua da Lewis-en teoriaren arauak gogoratzea, hala nola atomoek zortzi balentzia-elektroi dituen konfigurazio elektroniko egonkor batera iristeko duten joera.

Pauso hauek jarraituz, Lewis-en egituraren interpretazio eta irudikapen ariketak arrakastaz ebatzi daitezke, irakurleak aztertutako konposatu kimikoen ezaugarriak eta propietateak ulertzeko aukera emanez. Gogoratu adibideekin praktikatzen duzula eta tresnak erabiltzea, esate baterako, irudikapen molekularreko softwarea, arlo honetan zure gaitasunak indartzeko.

9. Geometria molekularra eta lotura-angeluak kalkulatzeko ariketak

Atal honetan, molekula baten geometria molekularra eta lotura-angeluak kalkulatzen ikasiko dugu. Ariketa hauek ezinbestekoak dira molekulen hiru dimentsioko egitura eta haien portaera kimikoa ulertzeko. Jarraian, mota honetako arazoei irtenbidea emateko urratsez urrats gida bat aurkeztuko dugu.

1. Identifikatu molekularen formula kimikoa: Egin behar dugun lehenengo gauza aztertuko dugun molekularen formula kimikoa ezagutzea da. Honek molekulan dauden atomo eta lotura kopurua zehazteko aukera emango digu.

2. Marraztu Lewisen egitura: Formula kimikoa ezagutzen dugunean, molekularen Lewis-en egitura marraztu dezakegu. Urrats honek egitura molekularrean dauden atomoak eta loturak ikusarazten lagunduko digu.

3. Zehaztu geometria molekularra: Lewis-en egitura erabiliz, molekularen geometria molekularra zehaztu dezakegu. Horretarako, atomoen eta elektroi-bikoteen banaketa espaziala kontuan izan behar dugu erdiko atomoaren inguruan.

10. Pauling ereduaren aplikazio-ariketak elektronegatibitatean eta polaritate molekularrean

Atal honetan, aurkezten dizuegu. Ariketa hauek elektronegatibitate eta polaritate molekularraren kontzeptuak modu praktiko eta eraginkorrean ulertzen eta aplikatzen lagunduko dizute. Mota honetako arazoei irtenbidea emateko urratsez urrats zehatza aurkituko duzu hemen, baita zure ulermena errazteko aholku, tresna eta adibideak erabilgarriak ere.

Ariketa hauek ebazteko, garrantzitsua da gogoratzea elektronegatibitatea atomo batek molekula bateko elektroiekiko duen afinitatearen neurria dela. Molekula bat polarra den edo ez zehazteko, berau osatzen duten atomoen arteko elektronegatibitate-aldea kontuan hartu behar da. Elektronegatibitate-aldea handia denean, molekula polarra izango da, eta aldea txikia edo nulua bada, berriz, molekula apolarra izango da.

Lehenengo urratsa parte hartzen duten atomoen elektronegatibotasunak zehaztea da. Pauling elektronegatibitate-eskala erabil dezakezu erreferentzia gisa. Ondoren, kalkulatu molekulako lotura bakoitzaren atomoen arteko elektronegatibitate-diferentzia. Horretarako, ken ezazu loturan parte hartzen duen atomo elektronegatiboenaren elektronegatibitateari elektronegatibitate gutxiago duen atomoari. Aldea 0.4 baino handiagoa bada, lotura polarra izango da eta molekula ere bai.

Gogoratu polaritate molekularrak substantzien propietate fisiko eta kimikoetan eragina izan dezakeela, hala nola, urtze-puntuak, irakite-puntuak, disolbagarritasuna eta erreaktibitatea. Garrantzitsua da kontzeptu hauek ulertzea eta ariketetan haien aplikazioa lantzea, kimikan oinarrizkoak baitira eta egoera ezberdinetan molekulak nola jokatzen duten hobeto ulertzeko aukera emango baitute. Eskuak lanera. Orain ebatzi ariketa hauek elektronegatibitateari eta polaritate molekularrei buruzko ezagutzak sendotzeko!

11. Atomoen eta molekulen lotura-energia eta egonkortasuna kalkulatzeko ariketak

Atal honetan, atomoen eta molekulen lotura-energia eta egonkortasuna nola kalkulatzen diren ikasiko dugu. Kalkulu hauek oinarrizkoak dira kimika kuantikoan, entitate horien egitura eta propietateak hobeto ezagutzeko aukera ematen baitute. Jarraian, arazoa konpontzeko beharrezkoak diren urratsak daude.

1. urratsa: Lortu beharrezko informazioa

• Garrantzitsua da kalkuluan parte hartzen duten elementuen masa atomikoa eskura izatea.
• Atomoen edo/eta molekulen konfigurazio elektronikoa ezagutzea ezinbestekoa da.

2. urratsa: kalkulatu lotura-energia

1. Identifikatu molekulan dauden loturak eta zenbatu zenbat dauden.
2. Kalkulatu lotura bakoitzaren energia dagokion ekuazioa erabiliz.
3. Gehitu lotura-energia guztiak molekularen lotura-energia osoa lortzeko.

3. urratsa: egonkortasuna zehaztu

• Erabili aurreko urratsean lortutako lotura-energia molekularen egonkortasuna zehazteko.
• Lotura-energia handia bada, molekula egonkorragoa izango da, lotura sendoak baitira.
• Bestalde, lotura-energia baxua bada, molekula ez da hain egonkorra izango, loturak ahulagoak baitira.

Pauso hauek jarraituz, lotura-energia kalkulatu eta atomoen eta molekulen egonkortasuna zehazteko gai izango zara. Gogoratu behar den informazioa kontuan hartu behar duzula eta kalkulu bakoitzerako ekuazio egokiak erabiltzea. Praktikatu adibide ezberdinekin gai honi buruzko zure gaitasunak indartzeko!

12. Kimika modernoan eredu atomikoen aplikazio praktikoei buruzko ariketak

13. Laborategian eredu atomikoekin analisi eta problemak ebazteko ariketak

Atal honetan, laborategiko ingurunean eredu atomikoak erabiliz problemak aztertzeko eta ebazteko ariketa praktiko batzuk aurkeztuko dira. Ariketa hauek egitura atomikoaren oinarrizko kontzeptuak eta egoera errealetan nola aplikatu ulertzen lagunduko diete ikasleei.

Hasi aurretik, garrantzitsua da gogoratzea eredu atomikoak atomoen egitura eta portaera irudikatzeko erabiltzen diren sinplifikazioak direla. Eredu hauek elementu kimikoen propietateak eta ezaugarriak ikusteko eta hobeto ulertzeko aukera ematen digute.

Atal honetan zehar, pausoz pauso tutorial zehatzak emango dira eredu atomikoarekin lotutako arazo desberdinak jorratzeko. Ariketak ebaztea errazteko aholku eta tresna erabilgarriak jasoko dira. Gainera, adibide praktikoak aurkeztuko dira kontzeptu teorikoak praktikan nola aplikatu ilustratzeko. Ariketa bakoitzaren amaieran, pausoz pauso irtenbide bat eskainiko da gaiaren ulermen osoa ziurtatzeko.

Presta zaitez eredu atomikoen mundu liluragarrian eta laborategian aplikatzeko!

14. Sintesi ariketak eta ezagutzaren hedapena eredu atomikoetan

Atal honetan, eredu atomikoei buruzko ezagutzak sintetizatzeko eta zabaltzeko diseinatutako ariketa sorta bat jorratuko dugu. Ariketa hauek orain arte ikasitakoa finkatzen eta irakasgaia menperatzen lagunduko dizute.

Hasteko, eredu atomikoekin lotutako funtsezko kontzeptuak berrikustea gomendatzen dugu. Zure oharrak kontsulta ditzakezu, testuliburuak edo bilatu informazioa sarean oinarri sendoak izateko ariketak ebatzi aurretik. Gogoratu xehetasunei erreparatu behar diela eta ulertzea nola erlazionatzen diren zehar proposatutako eredu eta teoria desberdinak. historiaren.

Oinarrizkoekin eroso sentitzen zarenean, ariketak ebazten has zaitezke. Horretarako, pauso hauek jarraitzea gomendatzen dizugu:

1. Aztertu arretaz baieztapen bakoitza zer eskatzen dizuten ulertzeko.

2. Beharrezkoa bada, berrikusi ariketari lotutako teoria nola heldu argi izateko.

3. Bohr diagramak, hiru dimentsioko ereduak edo simulagailu birtualak bezalako tresnak erabiltzea kontzeptuak hobeto ikusteko eta ulertzeko.

4. Ariketa ebazteko lortutako ezagutzak modu ordenatuan eta logiko batean aplikatzea. Beharrezkoa izanez gero, zatitu arazoa urrats txikiagotan eta konpondu bakoitza bereizita.

5. Egiaztatu zure erantzuna eta egiaztatu ariketan ezarritako baldintzetara edo murrizketetara egokitzen dela. Ahal izanez gero, konparatu zure emaitzak zure kideenekin edo bilatu erreferentziako irtenbideak bide egokian zaudela ziurtatzeko.

Gogoratu ariketa hauek eredu atomikoen ulermena lantzeko eta sakontzeko aukera direla. Ez izan zalantzarik erabilgarri dauden baliabide guztiak aprobetxatzeko, dela material didaktikoak kontsultatuz, adibide osagarriak eginez edo ikastaldeetan parte hartuz zure ikaskuntza aberasteko. Zorte on!

Laburbilduz, eredu atomikoei buruzko ariketak oinarrizko tresna dira denboran zehar eboluzionatu diren eredu desberdinak ulertzeko eta aplikatzeko. historian zehar atomoen egitura eta portaera deskribatzeko. Ariketa hauei esker, ikasleek beren ezagutza teorikoak praktikan jar ditzakete, arazoak ebatzi eta pentsamendu kritikoa sortzeko.

Artikulu honetan zehar, Thomson eredutik hasi eta eredu kuantikora arteko ariketa desberdinak aztertu ditugu, Rutherford eredua eta Bohr eredua barne. Arazoak ebazteak eta eredu bakoitzerako formula egokia erabiltzeak duen garrantzia nabarmendu dugu, baita emaitzak interpretatzeko eta ondorio koherenteak ezartzeko gaitasuna ere.

Gainera, eredu bakoitzaren oinarri teorikoak eta denboran zehar nola garatu diren ulertzeko beharra nabarmendu dugu. Horrek ikasleen ezagutza oinarria sendotzeaz gain, zientziaren bilakaera eta aurrerapen zientifikoaren lankidetza-izaera balioesteko aukera ematen du.

Garrantzitsuena, eredu atomikoko ariketek formulak erabiltzeko, datuak kritikoki aztertzeko eta problema konplexuak ebazteko trebetasunak praktikatzeko eta hobetzeko aukera eskaintzen diete ikasleei. Trebetasun horiek funtsezkoak dira kimika, fisika eta ingeniaritza bezalako alorretan, non eredu atomikoen ulermena eta aplikazioa funtsezkoak diren.

Amaitzeko, eredu atomikoei buruzko ariketak ezinbesteko garrantzia dute ikasleen hezkuntza-prestakuntzan, ikaskuntza aktiboa eta arazoen ebazpena bultzatuz. Haren azterketak aurrerapen zientifikoak hobeto ezagutzeko eta hainbat diziplinatan duten aplikazioa ahalbidetzen du. Eredu atomiko desberdinak eta ariketen ebazpena menderatuz, ikasleek beren etorkizun akademiko eta profesionalerako oinarrizko gaitasunak garatzen dituzte.