ELFT HÍRADÓ

[Geszti Tamás <geszti AT elte.hu>]

Kedves Miklós,

talán az emelt szintűre készülő tanítványaidnak segít a dolgok megértésében 
egy ilyen magyarázat: az atomok elektronszerkezetét a centrifugális erő 
mellett az atommag vonzása és az elektronok egymás közötti taszítása 
határozza meg. A d-mező feltöltődése során újabb és újabb elektronok kerülnek 
be az elektronhéj belső részeibe. Ezek közvetlenül nem vesznek részt a 
kötésben, de a mag leárnyékolásával és a vegyértékelektronok rúgásszerű erős 
taszításával durván, és az ellentétes hatások versengése miatt nehezen 
kiszámíthatóan befolyásolják a kémiai tulajdonságokat. Ennek részleteit a 
kvantummechanika pontosan meghatározza, de egy konkrét atomra megmondani csak 
egy nehezen megoldható differenciálegyenlet megoldásával lehet, ezért lett a 
kvantumkémia egy megbecsült, de rutinszerűen drága szuperszámítógépeket 
használó külön szakma.
      Ami a téma tanításra kihegyezett szakirodalmát illeti, számos cikk 
foglalkozik a témával az American Journal of Physics folyóiratban, lásd pl. 
R. Piela és E. Huggins, 43, 482 (1975); V. F. Weisskopf, 53, 399 (1985); R. 
D. Harcourt, 56, 660 (1988); egy frissebb cikk: J.-P. Grivet, Journal of 
Chemical Education, 79, 127 (2002). Még mindig olvasásra érdemes lehet a téma 
népszerű magyar feldolgozása, Marx György: Életrevaló atomok (Akadémiai 
Kiadó, 1978). Olvasmányos, nagy klasszikus Peter W. Atkins és Ronald S. 
Friedman könyve: Molecular Quantum Mechanics (5. kiadás, Oxford University 
Press, 2010); ettől alig különböző régebbi kiadásai internetről szabadon 
letölthetők.

Üdv
Geszti Tamás


2021 Január 10, Vasárnap 07:11 CET dátummal, toth-miklos AT t-online.hu ezt írta:

> Az elemek periódusos rendszere táblázatában a d-mezőben szereplő elemek
> elektronszerkezeteinek miért hiányzik a kvantummechanikai levezetése?
> Okleveles vegyészmérnöként középiskolásokat készítek fel emelt szintű kémia
> érettségire. Amikor az elemek periódusos rendszerét magyarázom és a 
> d-mezőben
> lévő elemek elektronszerkezetének kiépülését ismertetem nem tudok 
> magyarázatot
> adni arra, hogy egyes csoportokon belül az elemek vegyértékelektron 
> szerkezete
> nem azonos.
> Szakirodalomban arra sem találtam magyarázatot, hogy egy csoporton belül 
> miért
> pont annál az elemnél indokolt az eltérő vegyértékelektron szerkezet.
> Scerri, E. R (1)  írt egy érdekes cikket „Mennyire jó a periódusos rendszer
> kvantummechanika magyarázata?” Ebben a cikkben többek között a következő
> megállapításokat teszi:
> 1./     „Ez azért fontos a kémia tanítása szempontjából, mert arra utal, 
> hogy
> a kvantummechanika nem jósolja meg pontosan, hogy a  kémiai tulajdonságok 
> hol
> ismétlődnek a periódusos rendszerben,
> 2./….A feltöltődés a Madelung-szabályt követi, vagyis a két első 
> kvantumszám,
> n és l legkisebb összege kedvez a feltöltődésnek. többek között a híres
> kvantumkémikus, Löwdin mutatott rá arra, hogy ezt a feltöltődési sorrendet
> soha nem vezették le a kvantummechanikából (2).
> Ezek után megkerestem kvantumkémiai szakirodalmat.    Áttanulmányoztam
> Kapuy Ede, Török Ferenc Az atomok és molekulák kvantumelmélete,
> Dr. Ladik János Kvantumkémia,
> Dr. Nagy József Kvantumkémia,
> Dr. Náray-Szabó Gábor Alkalmazott kvantumkémia,
> Veszprémi Tamás, Fehér Miklós A kvantumkémia alapjai és alkalmazása.
> Ezek közül csak Kapuy Ede, Török Ferenc és Veszprémi Tamás, Fehér Miklós
> szerzők könyve említi a több elektromos rendszerek számítási módszereit, de 
> a
> d mezőben lévő atomok elektronkonfigurációival nem foglalkoznak.
>
> Az elemek periódusos rendszerének taglalásánál nem találtam olyan
> szakirodalmat, ahol magyarázatot, esetleg kvantummechanikai indoklást 
> adnának
> arra, hogy a d mező elemei vegyérték elektronjai az s és d jelű alhéjakon
> miért úgy szerepelnek a periódusos rendszerben ahogy azt ott feltüntetik.
> A d mezőben lévő elemekkel kapcsolatban egy Excel táblázatot készítettem, 
> ahol
> feltüntettem azokat a kérdéseket, amelyek foglalkoztatnak.
>
> Kérek segítséget, hogy az előző mondatban említett Excel táblázatot, hogyan
> tudom ide beilleszteni..
>
> Kedves kvantummechanikával foglalkozó kollégák elképzelhető lenne, hogy az
> előző bekezdésben szereplő felvetésemre ajánlani tudnak szakirodalmat.
> Irodalom
> 1.    Scerri, E. R.  Am. Sci. 1997, 85, 546.
> 2.    Löwdin, P O. Int. J. Quantum Chem. 1969, 3 (Suppl.), 331
>
> *-----------------------------------------------------------------------*
> |             A FIZINFO a fizikus informacios rendszer resze            |
> |                                                                       |
> |     Cikk, hozzaszolas a                                               |
> |                                                                       |
> |                         fizinfo AT lists.kfki.hu                         |
> |                                                                       |
> | cimre  kuldheto.  Ilyenkor  a subject-sorba a cikk cimet kell irni.   |
> | A cikk szovege a level torzse. Ez sima szoveg legyen!                 |
> |                                                                       |
> | Informacio: https://mailman.kfki.hu/sympa/info/fizinfo                |
> |                                                                       |
> | A  beerkezo  levelek feldolgozasat program vegzi. Az emberi valaszt   |
> | igenylo kerest, kerdest az alabbi cimre lehet megirni:                |
> |                                                                       |
> |                                          listsadm AT mail.kfki.hu        |
> |                                                                       |
> *-----------------------------------------------------------------------*
>
>
>
>
>




--