无机化学第八章研究.ppt

第八章 原子结构 8.1.2 氢原子光谱 氢原子的基态：n = 1，l = 0，m = 0 波函数角度分布图的意义可以从以下两个方 面理解： 1、从原点到图形上任何一点连线的长短，表示此方向上Y的绝对值的大小，连线越长，电子在此方向上的几率越大。 2、“+、-”表示符号所在区域Y的正负。 s轨道的图形为一球面，电子在所有方向上出现的几率相等，在所有区域内都是正值。p轨道为两个相切的球面，px轨道在x轴方向上出现的几率最大； py轨道在y轴方向上出现的几率最大； pz轨道在z轴方向上出现的几率最大，所有p轨道在坐标轴正方向为正值，在坐标轴的负方向为负值。 d轨道中dxy、dxz、dyz的最大值分别在xy平面、xz平面、yz平面与坐标轴成45度角的方向上，Ⅰ、Ⅲ象限为正值，Ⅱ、Ⅳ象限为负值。dx2-y2的最大值在x轴和y轴上，x轴上为正值，y轴上为负值（x2-y2的意义）dz2轨道的最大值在z轴上，此最大值比前四个d轨道大，在z轴上为正值，并且在xy轴平面及附近有一圆环。为负值。 8.4.2 核外电子的排布 周期表中，金属用金属半径，稀有气体用范氏半径，其它用共价半径。 1s态的 最大值出现在近核处， 1s态的D(r)最大值出现在52.9pm处。 氢原子的各种状态的径向分布图 N峰=n－l 1s 2s 3s 2p 3p 3d 8.3.4 原子轨道与电子云的空间图像 原子轨道和电子云的角度分布图： 原子轨道和电子云的角度分布图： 原子轨道和电子云的角度分布图： 8.4.1 多电子原子轨道能级 8.4.2 核外电子的排布 §8.4 多电子原子结构 1.Pauling近似能级图 8.4.1 多电子原子轨道能级 E1s ＜ E2s ＜ E3s ＜ E4s …… Ens ＜ Enp ＜ End ＜ Enf …… “能级分裂” E4s ＜ E3d ＜ E4p …… “能级交错”。 l 相同的能级的能量随 n 增大而升高。 n 相同的能级的能量随 l 增大而升高。 徐光宪的能级高低的近似原则： n + 0.7l 例如：第四能级组 4s 3d 4p n + 0.7l 4.0 4.4 4.7 第六能级组 6s 4f 5d 6p n + 0.7l 6.0 6.1 6.4 6.7 2.Cotton原子轨道能级图 n 相同的氢原子轨道的简并性。 原子轨道的能量随原子序数的增大而降低。 随着原子序数的增大，原子轨道产生能级交错现象。 3.屏蔽效应 由核外电子云抵消一些核电荷的作用。 屏蔽效应： σ为屏蔽常数，可用 Slater 经验规则算得。 Z－σ= Z*，Z* ——有效核电荷数 有效核电荷Z* Na Mg Al Si P S Cl Ar 1s 10.70 11.70 12.70 13.70 14.70 15.70 16.70 17.70 2s,2p 6.85 7.85 8.85 9.85 10.85 11.85 12.85 13.85 3s,3p 2.20 2.85 3.50 4.15 4.80 5.45 6.10 6.75 Li Be B C N O F Ne 1s 2.70 3.70 4.70 5.70 6.70 7.70 8.70 9.70 2s,2p 1.30 1.95 2.60 3.25 3.90 4.55 5.20 5.85 H He 1s 1 1.70 电子进入原子内部空间，受到核的较强的吸引作用。 4.钻穿效应 n相同时，l愈小的电子，钻穿效应愈明显： ns＞np＞nd＞nf，Ens＜Enp＜E