Квантовые числа. квантовые числа++++. Задайте значения квантовых чисел, и я полностью опишу свойства атома
 Скачать 1.21 Mb.
|
|
"Задайте значения квантовых чисел, и я полностью опишу свойства атома" - так может современный физик и химик перефразировать известное изречение Архимеда. Каждое из квантовых чисел принимает только целочисленные значения и определяет, то есть предсказывает результаты измерения основных физических величин в заданном квантовом состоянии атома. Квантовые числа электрона Состояние каждого электрона в атоме обычно описывают с помощью четырех квантовых чисел: главного (n), орбитального (l), магнитного (m), спинового (s) Первые три характеризуют движение электрона в пространстве, а четвертое - вокруг собственной оси. Квантовые числа электрона Главное квантовое число (n) может принимать любые целочисленные положительные значения: n = 1, 2, 3, …, Орбитальное квантовое число (l) может принимать любые целочисленные значения от нуля до n – 1: l = 0, 1, 2, … , (n – 1). Магнитное квантовое число(m) может принимать любые целочисленные значения от – l до + l, включая ноль: m = – l, … , –1, 0, +1,… ,+ l. Квантовые числа электрона Главное квантовое число (n) Пусть главное квантовое число n = 1, тогда орбитальное квантовое число l = 0 и магнитное квантовое число m = 0, и только нулю. Таким образом, при n = 1 возможна только одна АО. При n = 2 орбитальное квантовое число l может уже принимать два значения: 0 и 1, но не больше. Каждому из этих значений соответствуют свои возможные значения m: при l = 0 магнитное квантовое число тоже равно только нулю, а при l = 1 магнитное квантовое число может принимать уже три значения: –1, 0 и 1. Таким образом, при n = 2 мы получаем следующие наборы квантовых чисел: и всё, никакие другие наборы квантовых чисел при n = 2 невозможны. Следовательно, число АО при n = 2 равно четырем. Квантовые числа электрона
Побочное (орбитальное) квантовое число (l) Квантовые числа электрона Магнитное квантовое число (ml ) Магнитное квантовое число (ml ) Формы электронных орбиталей Названия предложены из анализа видов спектров: s – «резкая, отчетливая» (sharp); p – «главная»(principal); d – «диффузная, размытая» (diffuse); f – «основная» (fundamental); g – следующий за «f» Формы s-, р- и d-электронных облаков (орбиталей) Энергетические уровни водородоподобного атома Распределение электронов по квантовым уровням и подуровням 1.Энергия какого из электронов одного и того же атома, 1s или 2s, больше? Какой из них слабее связан с ядром? 2.На какой орбитали, 1s-АО атома водорода или 1s-АО атома гелия, электроны имеют большую энергию? Где они прочнее связаны с ядром? 3.Какие орбитали образуют четвертый электронный уровень? 4.Определите число АО на а) 3s-подуровне, б) 4f-подуровне. 5.Сколько электронных подуровней образуют а) третий электронный уровень, б) пятый электронный уровень, в) седьмой электронный уровень? Закрепление материала 6. Какие электронные облака образуют второй электронный слой? 7.Чем отличаются друг от друга электронные облака орбиталей со следующими наборами квантовых чисел: а) n = 2, l = 0, m = 0 и n = 2, l = 1, m = 0; б) n = 2, l = 1, m = 0 и n = 2, l = 1, m = 1; в) n = 1, l = 0, m = 0 и n = 2, l = 0, m = 0? 8.Сколько электронных облаков образуют полностью заполненный четвертый электронный слой? 9.Какое электронное облако одного и того же атома больше по размерам; а) 2р-ЭО или 3р-ЭО, б) 2р-ЭО или 3s-ЭО, в) 1s-ЭО или 2р-ЭО? 10.Какое из электронных облаков больше: 1s-ЭО атома водорода, или 1s-ЭО атома гелия? Закрепление материала |