Bài giảng Hóa đại cương: Chương 3 - Cấu trúc electron trong nguyên tử

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:126

Thêm vào BST

Báo xấu

5
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Hóa đại cương" Chương 3: Cấu trúc electron trong nguyên tử, cung cấp kiến thức về cách sắp xếp electron trong nguyên tử theo các lớp, phân lớp và orbital. Nội dung giúp người học hiểu rõ nguyên lý Pauli, quy tắc Hund, quy tắc Aufbau và mối liên hệ giữa cấu hình electron với tính chất hóa học của nguyên tố.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa đại cương: Chương 3 - Cấu trúc electron trong nguyên tử

Chương 3: Cấu trúc electron trong nguyên tử 1
NỘI DUNG 3.1. Những khám phá quan trọng trong vật lý đến đầu thế kỷ XX 3.1.1. Bản chất sóng của ánh sáng và bức xạ điện từ. 3.1.2. Max Plank và khái niệm lượng tử ánh sáng. 3.1.3. Hiện tượng quang điện - Einstein và lý thuyết về bản chất lưỡng nguyên của ánh sáng. 3.1.4. Giả thiết của Louis de Broglie về tính lưỡng nguyên của vật chất. 3.1.5. Quang phổ vạch của nguyên tử H. 3.2. Mô hình nguyên tử H của Bohr. 3.3. Mô tả chuyển động của electron trong nguyên tử theo thuyết CHLT cho nguyên tử H – vân đạo nguyên tử và các số lượng tử. 3.4. Thuyết cơ học lượng tử cho nguyên tử nhiều electron - số lượng tử spin – sự sắp xếp electron trong nguyên tử nhiều điện tử. 2
Caáu truùc vỏ electron Tính chaát cuûa caùc nguyeân toá phuï thuoäc vaøo söï saép xeáp vaø naêng löôïng cuûa caùc electron. Ta caàn tìm hieåu veà caáu truùc beân trong cuûa “ñaùm maây electron” 3
Vaäy ta ñaõ bieát gì veà nguyeân töû? 4
Moâ hình Thompsom Electron tích ñieän aâm di chuyeån trong ñaùm maây tích ñieän döông “Plum-Pudding” model 5
Moâ hình Rutherford Haït nhaân coù kích thöôùc nhoû tích ñieän döông Electron di chuyeån xung quanh Giöõa electron vaø haït nhaân laø khoaûng troáng 6
Vaäy caùc electron coù traïng thaùi nhö theá naøo trong nguyeân töû Naêng löôïng? Vaän toác? Quyõ ñaïo di chuyeån? 7
Laøm theá naøo ñeå “thaáy” ñöôïc caáu truùc beân trong cuûa lôùp voû electron Nguyeân töû coù kích thöôùc quaù nhoû, ta khoâng theå nhìn thaáy caáu truùc beân trong lôùp voû electron. Ta chæ coù theå quan saùt moät caùch ‘giaùn tieáp’ thoâng qua vieäc nghieân cöùu böùc xaï ñieän töø haáp thu hay phaùt xaï töø nguyeân töû 8
Baûn chaát soùng cuûa BXÑT Böùc xaï ñieän töø laø moät soùng ñieàu hoøa goàm hai thaønh phaàn laø ñieän tröôøng vaø töø tröôøng cuøng pha vaø vuoâng goùc vôùi nhau. Böùc xaï ñieän töø ñöôïc bieåu thò ñaëc tröng baèng phöông trình soùng ñieàu hoøa hình sin: y = A sin ω t = A sin 2 π ν t ω vaän toác goùc ν taàn soá 9
Nhieãu Xaï 10
Baûn chaát soùng cuûa BXÑT Böùc xaï ñieän töø di chuyeån trong chaân khoâng vôùi vaän toác aùnh saùng c ≈ 3×108 m/s. Moãi böùc xaï ñöôïc ñaëc tröng bôûi taàn soá vaø böôùc soùng theå hieän qua bieåu thöùc: c ν= λ trong ñoù: ν taàn soá (s−1 ≡ Hz) c vaän toác aùnh saùng (m/s) λ böôùc soùng (m) 11
Baûn chaát soùng cuûa BXÑT Độ dài sóng (λ, m): Khoảng cách giữa hai đỉnh sóng kế cận. Tần số (υ, Hz): Số lượng sóng đi qua điểm mốc trong 1 giây. Biên độ (A, m): Độ cao tối đa của sóng (thay đổi từ -Amax đến Amax) 12
Các bức xạ điện từ khác nhau có tương tác khác nhau đối với vật chất nhưng đều có tốc độ di chuyển trong chân không là c ≈ 3×1010 cm/s (vận tốc ánh sáng). c = λν = 3.00×108 m/s → Tần số giảm khi độ dài sóng của bức xạ điện từ tăng. Vì vận tốc ánh sáng = const., nếu biết được độ dài sóng (hay tần số) thì có thể tính được tần số (hay độ dài sóng). c c c = λν λ= ν= ν λ 13
Ví duï CO2 haáp thu böùc xaï coù böôùc soùng 0.018 mm. Haõy xaùc ñònh taàn soá cuûa böùc xaï naøy? 8 m 3.00×10 ν= c = s = 1.7×1013 s-1 λ 0.018×10-3 m Ñôn vò: 1 Hertz (Hz) ≡ 1 s-1 • Haõy tính böôùc soùng cuûa soùng FM coù taàn soá 90.7 MHz. m 3.00×108 s λ= c = = 3.31 m ν 1 90.7×106 s 14
Ánh sáng xanh phát ra từ đèn đường thủy ngân có độ dài sóng khoảng 436 nm. Hãy xác định tần số tương ứng. Từ phương trình c = λν → ν = c/λ 8 m   10 nm  9   3.00 x10   c  s  m  ν= = λ 436nm = 6.88 x1014 s −1 = 6.88 x1014 Hz 15
Mắt người có thể nhận ra ánh sáng có độ dài sóng lớn nhất khoảng 700 nm. Hãy xác định tần số tương ứng. Từ phương trình c = λν → ν = c/λ 8 m   10 nm  9   3.00 x10   c  s  m  ν= = λ 700nm = 4.28 x1014 s −1 = 4.28 x1014 Hz 16
PHỔ ĐIỆN TỪ Bức xạ điện từ bao gồm các bức xạ vô tuyến, vi sóng (MW), hồng ngoại (IR), khả kiến (VIS), tử ngoại (UV), tia X và tia γ. Quang phổ liên tục của ánh sáng trắng 17
QUANG PHOÅ 18
19
700 nm 400 nm Red Orange Yellow Green Blue Indigo Violet Isaac Newton (1642- (1642-1727) 20