แบบจํ�าลองอะตอมของรั�ทเทอรั� แบบจํ�าลองอะตอมของรั�ทเทอรั� ฟอรั�ดฟอรั�ดรั�ทเทอรั� ฟอรั�ด พบว่� ารั�งสี� สี�ว่นใหญ่� รั�ทเทอรั� ฟอรั�ด พบว่� ารั�งสี� สี�ว่นใหญ่� ไม� เบ��ยงเบนไม� เบ��ยงเบนและสี�ว่นน!อยท�เบ��ยงเบนน�"น ท�าม#มและสี�ว่นน!อยท�เบ��ยงเบนน�"น ท�าม#มเบ��ยงเบนใหญ่� มากบางสี�ว่นย�งเบ��ยงเบ��ยงเบนใหญ่� มากบางสี�ว่นย�งเบ��ยงเบนกล�บท%ศทางเด%มด!ว่ยเบนกล�บท%ศทางเด%มด!ว่ยจํ�านว่นรั�งสี� ท��เบ��ยงเบนจํะมากข'"น ถ้!าจํ�านว่นรั�งสี� ท��เบ��ยงเบนจํะมากข'"น ถ้!าคว่ามหนาแน�นของแผ่�นโลหะเพ%�มข'"นคว่ามหนาแน�นของแผ่�นโลหะเพ%�มข'"น

1.Electron โคจํรัรัอบน%ว่เคล�ยสีด!ว่ย path คงท�� ท�� Ground state

2.เม,�อได!รั�บพล�งงานจํะอย-�ท�� Excited state แต�ไม�เสีถ้�ยรัจํะคายพล�งงานและกล�บมาอย-�ท�� Ground state

SpectrumSpectrum

Hydrogen spectrumHydrogen spectrum

Visible light

เมื่��อ Cคื�อคืวามื่เร็�วของคืลื่��นแมื่�เหลื่�กไฟฟ�าในสุ�ญญากาศมื่�คื�าเท่�าก�บ 30. x 108 เมื่ตร็ต�อว!นาท่�จากสุ#ตร็ คื�าพลื่�งงานของคืลื่��นแมื่� เหลื่�กไฟฟ�าคื%านวณได้( จากคืวามื่สุ�มื่พ�นธ์* ด้�งน�+

E = hC /

1.1.เสี!นสีเปกตรั�มเสี!นหน'�งของซี�เซี�ยมม�เสี!นสีเปกตรั�มเสี!นหน'�งของซี�เซี�ยมม�คว่ามยาว่คล,�น คว่ามยาว่คล,�น 456456 nm nm คว่ามถ้��ของ เสี!นคว่ามถ้��ของ เสี!นสีเปกตรั�มน�"ม�ค�าเท�าใด และปรัากฏเป1นแสีงสีเปกตรั�มน�"ม�ค�าเท�าใด และปรัากฏเป1นแสีงสี�ใด สี�ใด

2.2. คล,�นแม�เหล2กไฟฟ3าท��ม�คว่ามยาว่คล,�น คล,�นแม�เหล2กไฟฟ3าท��ม�คว่ามยาว่คล,�น 300 300 nm nm จํะปรัากฏในช่�ว่งคล,�นของแสีงท��มองเห2นได!จํะปรัากฏในช่�ว่งคล,�นของแสีงท��มองเห2นได!หรั,อไม� ม�คว่ามถ้��และพล�งงานเท�าใดหรั,อไม� ม�คว่ามถ้��และพล�งงานเท�าใด

3.3.เหต#ใดเสี!นสีเปกตรั�มเสี!นของธาต#เหต#ใดเสี!นสีเปกตรั�มเสี!นของธาต#ไฮโดรัเจํนจํ'งม�หลายเสี!น ท�"ง ๆ ท��เป1นธาต#ท��ม�ไฮโดรัเจํนจํ'งม�หลายเสี!น ท�"ง ๆ ท��เป1นธาต#ท��ม�เพ�ยง เพ�ยง 1 electron1 electron

แบบจ%าลื่องอะตอมื่แบบกลื่��มื่หมื่อก 

แบบจํ�าลองอะตอมแบบกล#�มหมอก แบบจ%าลื่องอะตอมื่ของโบร็* ใช้(อธ์!บายเก��ยวก�บเสุ(นสุเปกตร็�มื่ของธ์าต�ไฮโด้ร็เจนได้(ด้� แต�ไมื่�สุามื่าร็ถอธ์!บายเสุ(นสุเปกตร็�มื่ของอะตอมื่ท่��มื่�หลื่ายอ!เลื่�กตร็อนได้( จ4งได้(มื่�การ็ศ4กษาเพ!�มื่เต!มื่ โด้ยใช้(คืวามื่ร็# (ท่างกลื่ศาสุตร็*คืว�นต�มื่ สุร็(างสุมื่การ็เพ��อคื%านวณหาโอกาสุท่��จะพบอ!เลื่�กตร็อนในร็ะด้�บพลื่�งงานต�างๆ จ4งสุามื่าร็ถอธ์!บายเสุ(นสุเปกตร็�มื่ของธ์าต�ได้(ถ#กต(องกว�าอะตอมื่ของโบร็* ลื่�กษณะสุ%าคื�ญของแบบจ%าลื่องอะตอมื่แบบกลื่��มื่หมื่อกอธ์!บายได้(ด้�งน�+

1. อ%เล2กตรัอนเคล,�อนท��รัอบน%ว่เคล�ยสีอย�างรัว่ดเรั2ว่ตลอดเว่ลาด!ว่ยคว่ามเรั2ว่สี-ง  ด!ว่ยรั�ศม�ไม�แน�นอนจํ'งไม�สีามารัถ้บอกต�าแหน�งท��แน�นอนของอ%เล2กตรัอนได!บอกได!แต�เพ�ยงโอกาสีท��จํะพบอ%เล2กตรัอนในบรั%เว่ณต�างๆ ปรัากฏการัณ�แบบน�"น�"เรั�ยกว่�ากล#�มหมอกของอ%เล2กตรัอน บรั%เว่ณท��ม�กล#�มหมอกอ%เล2กตรัอนหนาแน�น จํะม�โอกาสีพบอ%เล2กตรัอนมากกว่�าบรั%เว่ณท��เป1นหมอกจําง   2 . การัเคล,�อนท��ของอ%เล2กตรัอนรัอบน%ว่เคล�ยสีอาจํเป1นรั-ปทรังกลมหรั,อรั-ปอ,�น ๆ ข'"นอย-�ก�บรัะด�บพล�งงานของอ%เล2กตรัอน แต�ผ่ลรัว่มของกล#�มหมอกของอ%เล2กตรัอนท#กรัะด�บพล�งงานจํะเป1นรั-ปทรังกลม

         รั-ปทรังต�างๆของกล#�มหมอกอ%เล2กตรัอน จะข4+นอย#�ก�บร็ะด้�บพลื่�งงานของอ!เลื่�กตร็อน การ็ใช้(ท่ฤษฎี�คืว�นต�มื่ จะสุามื่าร็ถอธ์!บายการ็จ�ด้เร็�ยงต�วของอ!เลื่�กตร็อนร็อบน!วเคืลื่�ยสุ ได้(ว�าอ!เลื่�กตร็อนจ�ด้เร็�ยงต�วเป9นออร็*บ!ท่�ลื่(orbital ) ในรัะด�บพล�งงานย�อย s , p , d , f  แต�ละออรั�บ%ท�ล จํะบรัรัจํ#อ%เล2กตรัอนเป1นค-� ด�งน�"            s – orbital              ม�     1 ออรั�บ%ท�ล      หรั,อ    2 อ%เล2กตรัอน           p – orbital              ม�   3  ออรั�บ%ท�ล      หรั,อ  6  อ%เล2กตรัอน           d – orbital              ม�   5  ออรั�บ%ท�ล      หรั,อ  10  อ%เล2กตรัอน           f – orbital                ม�   7  ออรั�บ%ท�ล      หรั,อ  14  อ%เล2กตรัอน

 แต�ลื่ะออร็*บ!ท่�ลื่จะมื่�ร็#ปร็�างลื่�กษณะแตกต�างก�น ข4+นอย#�ก�บการ็เคืลื่��อนท่��ของอ!เลื่�กตร็อนในออร็*บ!ท่�ลื่ แลื่ะร็ะด้�บพลื่�งงานของอ!เลื่�กตร็อนในออร็*บ!ท่�ลื่น�+นๆ  เช้�น            s – orbital  มื่�ลื่�กษณะเป9นท่ร็งกลื่มื่            p – orbital  มื่�ลื่�กษณะเป9นกร็วยคืลื่(ายหยด้น%+า ลื่�กษณะแตกต�างก�น    3 แบบ ตามื่จ%านวนอ!เลื่�กตร็อนใน        3 ออร็*บ!ท่�ลื่  คื�อ  Px , Py  ,  Pz            d – orbital  มื่�ลื่�กษณะแลื่ะร็#ปท่ร็งของกลื่��มื่หมื่อก แตกต�างก�น    5 แบบ  ตามื่จ%านวนอ!เลื่�กตร็อนใน    5 ออร็*บ!ท่�ลื่ คื�อ  dx2-y2 ,  dz2 ,    dxy  ,    dyz  ,   dxz   

1s orbital

2 s orbital

Px orbital

Py orbital

Pz orbital

การัจํ�ดเรั�ยง การัจํ�ดเรั�ยง e- e- ของธาต# ของธาต# Ca = 2 , 8 , 8 , 2Ca = 2 , 8 , 8 , 2ม�แผ่นผ่�งการัจํ�ดเรั�ยง ม�แผ่นผ่�งการัจํ�ดเรั�ยง e- e- ด�งน�"ด�งน�"Ca Ca ม�จํ�านว่น ม�จํ�านว่น e- e- ในรัะด�บพล�งงานในรัะด�บพล�งงานช่�"นนอกสี#ด ช่�"นนอกสี#ด 2= 2= ต�ว่ต�ว่จํ�านว่นอ%เล2กตรัอนในรัะด�บพล�งงานช่�"นนอกสี#ด เรั�ยกว่�า เว่เลนซี�จํ�านว่นอ%เล2กตรัอนในรัะด�บพล�งงานช่�"นนอกสี#ด เรั�ยกว่�า เว่เลนซี�อ%เล2กตรัอน อ%เล2กตรัอน ((Valence electron) Valence electron) ด�งน�"น ด�งน�"น Ca Ca ม�เว่เลนซี�ม�เว่เลนซี�อ%เล2กตรัอน อ%เล2กตรัอน 22 22

ต�ว่อย�าง จํงจํ�ดเรั�ยงอ%เล2กตรัอนของธาต# โบรัม�น ต�ว่อย�าง จํงจํ�ดเรั�ยงอ%เล2กตรัอนของธาต# โบรัม�น ( ( Br )Br )

ธาต#โบรัม�นธาต#โบรัม�น((Br) Br) ม�เลขอะตอม ม�เลขอะตอม 35= 35= แสีดงว่�า แสีดงว่�า โบรัม�นโบรัม�น((Br) Br) ม�อ%เล2กตรัอน ม�อ%เล2กตรัอน 35 35 ต�ว่ ม�การัจํ�ดเรั�ยงอ%เล2กตอน ต�ว่ ม�การัจํ�ดเรั�ยงอ%เล2กตอน เป1นด�งน�"เป1นด�งน�"

The first periodThe first periodHydrogen has its only electron in Hydrogen has its only electron in the 1s orbital - 1sthe 1s orbital - 1s11, and at helium , and at helium the first level is completely full - the first level is completely full - 1s1s22..

The second periodThe second periodNow we need to start filling the second Now we need to start filling the second level, and hence start the second level, and hence start the second period. Lithium's electron goes into the period. Lithium's electron goes into the 2s orbital because that has a lower 2s orbital because that has a lower energy than the 2p orbitals. Lithium energy than the 2p orbitals. Lithium has an electronic structure of 1shas an electronic structure of 1s222s2s11. . Beryllium adds a second electron to Beryllium adds a second electron to this same level - 1sthis same level - 1s222s2s22..Now the 2p levels start to fill. These Now the 2p levels start to fill. These levels all have the same energy, and so levels all have the same energy, and so the electrons go in singly at first.the electrons go in singly at first.B 1sB 1s222s2s222p2pxx

11 C 1s C 1s222s2s222p2pxx112p2pyy

11 N N 1s1s222s2s222p2pxx

112p2pyy112p2pzz

11

The next electrons to go in will have to The next electrons to go in will have to pair up with those already there.pair up with those already there.O 1sO 1s222s2s222p2pxx

222p2pyy112p2pzz

11 F 1sF 1s222s2s222p2pxx

222p2pyy222p2pzz

11 Ne 1sNe 1s222s2s222p2pxx

222p2pyy222p2pzz

22 You can see that it is going to get You can see that it is going to get progressively tedious to write the full progressively tedious to write the full electronic structures of atoms as the electronic structures of atoms as the number of electrons increases. There number of electrons increases. There are two ways around this, and you are two ways around this, and you must be familiar with both.must be familiar with both.

The third periodThe third periodAt neon, all the second level orbitals At neon, all the second level orbitals are full, and so after this we have to are full, and so after this we have to start the third period with sodium. The start the third period with sodium. The pattern of filling is now exactly the pattern of filling is now exactly the same as in the previous period, except same as in the previous period, except that everything is now happening at that everything is now happening at the 3-level.the 3-level.For example:For example:short version Mg 1sshort version Mg 1s222s2s222p2p663s3s22 [Ne]3s [Ne]3s22 S S 1s1s222s2s222p2p663s3s223p3pxx

223p3pyy113p3pzz

11 [Ne]3s[Ne]3s223p3pxx

223p3pyy113p3pzz

11 Ar 1sAr 1s222s2s222p2p663s3s223p3pxx

223p3pyy223p3pzz

22 [Ne]3s[Ne]3s223p3pxx

223p3pyy223p3pzz

22

The beginning of the fourth periodThe beginning of the fourth periodAt this point the 3-level orbitals At this point the 3-level orbitals aren't all full - the 3d levels aren't all full - the 3d levels haven't been used yet. But if you haven't been used yet. But if you refer back to the energies of the refer back to the energies of the orbitals, you will see that the next orbitals, you will see that the next lowest energy orbital is the 4s - so lowest energy orbital is the 4s - so that fills next.that fills next.K 1sK 1s222s2s222p2p663s3s223p3p664s4s11 Ca 1sCa 1s222s2s222p2p663s3s223p3p664s4s22

s- and p-block elementss- and p-block elements

The elements in group 1 of the Periodic The elements in group 1 of the Periodic Table all have an outer electronic Table all have an outer electronic structure of nsstructure of ns11 (where n is a number (where n is a number between 2 and 7). All group 2 elements between 2 and 7). All group 2 elements have an outer electronic structure of have an outer electronic structure of nsns22. Elements in groups 1 and 2 are . Elements in groups 1 and 2 are described as s-block elements.described as s-block elements.Elements from group 3 across to the Elements from group 3 across to the noble gases all have their outer noble gases all have their outer electrons in p orbitals. These are then electrons in p orbitals. These are then described as p-block elements.described as p-block elements.

d-block elementsd-block elements

Sc 1sSc 1s222s2s222p2p663s3s223p3p663d3d114s4s22 Ti 1sTi 1s222s2s222p2p663s3s223p3p663d3d224s4s22 V 1sV 1s222s2s222p2p663s3s223p3p663d3d334s4s22 Cr 1sCr 1s222s2s222p2p663s3s223p3p663d3d554s4s11

Mn 1sMn 1s222s2s222p2p663s3s223p3p663d3d554s4s22 (back to (back to being tidy again) being tidy again) Fe 1sFe 1s222s2s222p2p663s3s223p3p663d3d664s4s22 Co 1sCo 1s222s2s222p2p663s3s223p3p663d3d774s4s22 Ni 1sNi 1s222s2s222p2p663s3s223p3p663d3d884s4s22 Cu 1sCu 1s222s2s222p2p663s3s223p3p663d3d10104s4s11 (another (another awkward one!) awkward one!) Zn 1sZn 1s222s2s222p2p663s3s223p3p663d3d10104s4s22