ELFT HÍRADÓ

[Janos Asboth <asboth AT phy.bme.hu>]

Kedves Miklós!

Itt van még egy cikk a témában:
Theoretical Justification of Madelung's Rule
J. Chem. Educ. 1979, 56, 11, 714
https://www.dropbox.com/s/cni47pe83xput0x/Madelung_proof.pdf?dl=0

Ugyanakkor ez a levezetés sok közelítést tartalmaz, a Madelung-szabály nem
mindig teljesül,
pl. Steve Simon szilárdtestfizika tankönyvében, 43. oldalon:
"There are a few atoms that violate this ordering (Madelung’s) rule.
One example is copper which typically fills the 3d shell by “borrowing”
an electron from the (putatively lower energy) 4s shell. Also, when an
atom is part of a molecule or is in a solid, the ordering may change a
little. However, the general trend given by this rule is rather robust."

Üdv,
 János

On Sun, Jan 10, 2021 at 9:58 AM Geszti Tamás <geszti AT elte.hu> wrote:

> *-----------------------------------------------------------------------*
> |                        E L F T   H I R A D O                          |
> |       Az Eotvos Lorand Fizikai Tarsulat informacios es vita-lapja     |
> |-----------------------------------------------------------------------|
> |  Az ELFT adoszama (ide kerjuk az SZJA 1 szazalekat!):  19815644-2-43  |
> |-----------------------------------------------------------------------|
> |   A megjelent cikkek tartalmaert teljes egeszeben bekuldojuk felelos. |
> *-----------------------------------------------------------------------*
>
> 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
> |
> > |                                                                       |
> > *-----------------------------------------------------------------------*
> >
> >
> >
> >
> >
>
>
>
>
> --
>
>
>
> *-----------------------------------------------------------------------*
> |             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        |
> |                                                                       |
> *-----------------------------------------------------------------------*
>
>
>
>
>
>