BÀi giảng: Cấu tạo nguyên tử - định luật tuần hoàn

Các electron chuyển động xung quanh hật nhân...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÀi giảng: Cấu tạo nguyên tử - định luật tuần hoànChương 2:CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - ĐỊNH LUẬTTUẦN HOÀNCấu tạo nguyên tửNguyên tử là một hệ trung hòa gồm: Hạt nhân nguyên tử Các electron chuyển động xung quanh hật nhânCấu tạo nguyên tử ELECTRON 1 0 -8 c m = 1 A 0 NHAÂ N VOÛCấu tạo hạt nhân nguyên tử No tro nProto n Hạt Khối lượng Điện tích (g) (culong)Electron (e) 9.1 x 10-28 - 1.6 x 10-19Proton (P) 1.673 x 10-24 + 1.6 x 10-19Nơtron (N) 1.675 x 10-24 0 phép thử phân biệt Hạt Khối lượng Điện tích (đvklnt) (đvđt)Electron (e) A XZ Số khối A = Z + N (Z : Số proton ; N : Số nơtron) A X Ký hiệu nguyên tử : Z 35 Cl Ví dụ: 17 phép thử phân biệtHiện tượng đồng vịNguyên tử hydrogen và 2 đồng vị của nóNguyên tố Clo trong thiên nhiên là hỗn hợp: (75,53%) 35 Cl 17 (24,47%) 37 Cl 17→ tính khối lượngLớp vỏ electronMô hình Borh (1 chiều):Dùng số lượng tử n để mô tả về các electron trong nguyên tử.Chỉ có kích thước quỹ đạo là quan trọng. phép thử phân biệtMô hình Schrodinger (3 chiều):Hàm sóng nhận được khi giải phương trình sóng SchrodingerMỗi một hàm sóng được gọi là một obital nguyên tử (AO – Atomic obital).Sử dụng 3 số lượng tử (n, l, m) mô tả về kích thước, hình dạng và hướng trong không gian của các AO 10 phép thử phân biệtSố lượng tử chính n. Giá trị nguyên dương, mô tả mức năng lượng của electron n 1 2 3 4 5 6 7Lớp K L M N O P Q phép thử phân biệtGiá trị của n càng lớn thì năng lượng càng caoSố lượng tử orbitan l ( Số lượng tử phụ)Giá trị nguyên từ 0 đến (n-1)l đặc trưng cho độ lớn của momen động lượng của electron Dạng orbitan n l 1 0 s 0 s 2 1 p 0 s 3 1 p 2 d 0 s 1 p 4 2 d 3 f phép thử phân biệtSố lượng tử từ mGiá trị từ -l đến +l (kể cả giá trị 0). (2l +1) trị số của mMô tả Obital bên trong một phân lớp: phép thử phân biệtSố lượng tử spin msThực nghiệm cho thấy electron còn có momen động lượng riêng không có liên hệ gì với chuyển động của nó xung quanh hạt nhân nguyên tử.Momen động lượng nội tại này chỉ có thể định hướng theo hai cách tương ứng với hai giá trị ms = ± ½Cấu hình electron nguyên tửNguyên lý ngoại trừ Pouli:“ Trong một nguyên tử không thể có haielectron có cùng 4 số lượng tử nhưnhau”+ Orbitan nguyên tử không có electron nào chiếm: được gọi là orbitan trống + Electron duy nhất chứa trong một orbitan nào đó: được gọi là electron độc thân + Cặp electron spin trái dấu của một orbitan nào đó: được gọi là cặp electron ghép đôi 18 phép thử phân biệtHai electron của Heli có 3 số lượng tử n,m,l giống nhau thì phải có số spin khác nhau: He : 1s2 Electron thứ nhất: n=1 , l= 0 , m= 0 , ms= +1/2 Electron thứ hai: n= 1 , l= 0, m= 0 , ms= -1/2 19 phép thử phân biệtMỗi obital chứa tối đa 2 electron.Mỗi phân lớp có tối đa (2l +1) trị số m tức là (2l +1) obital nguyên tử, vì thế mỗi phân lớp có tối đa 2 x (2l +1) electron. Phân lớp s p d f Số e tối đa 2 6 10 14Lớp thứ n có n phân lớp, mỗi phân lớp chứa tối đa 2 x (2l +1) e. Vậy số e tối đa trong lớp thứ n là 2n2 Lớ p 1 2 3 4Số e tối đa 2 8 18 32 20 phép thử phân biệt