无机化学原子结构与周期表教学课件2

第6章原子结构与周期表(续)63多电子原子结构与元素周期律单电子原子体系(H,He+,Li2+,Be3+…)原子轨道的能量(电子能量)E只由n决定En=(-Z2/m2)×136eV(6.3)(1eV=1.021892×10-19J,e-196.49kJ.mol-;6.0221367×1023mol1)多电子原子体系,原子轨道的能量(电子能量)E由n和决定。2020/1/13课件无机化学原子结构与周期表第6章原子结构与周期表(续)63多电子原子结构与元素周期律单电子原子体系(H,He+,Li2+,Be3+…)原子轨道的能量(电子能量)E只由n决定En=(-Z2/m2)×136eV(6.3)(1eV=1.021892×10-19J,e-196.49kJ.mol-;6.0221367×1023mol1)多电子原子体系,原子轨道的能量(电子能量)E由n和决定。2020/1/13课件多电子原子中轨道的能量)屏蔽效应(TheShieldingEffect)电子:受核吸引E↓;受其它电子排斥E↑中心势场模型:多电子原子中,其它电子对指定电子的排斥作用看作部分地抵消(或削弱)核电荷对该电子的吸引,即其它电子起到了部分地屏蔽核电荷对某电子的吸引力,而该电子只受到“有效核电荷”Z的作用。2=Z(6.4)(a:屏蔽常数,a↑,屏蔽作用↑)2020/1/13课件2.屏蔽效应(续)Z与n和l有关多电子原子中,原子轨道能量不但与n有关,而且与关,记为EnEnt=(-Z*2/n2)×13.6eV(6.5)2.屏蔽效应在多电子原子中,被研究电子受其它电子的“屏蔽作用”,能量升高这种能量效应,称为“屏蔽效应”2020/1/13课件多电子原子中轨道的能量)屏蔽效应(TheShieldingEffect)电子:受核吸引E↓;受其它电子排斥E↑中心势场模型:多电子原子中,其它电子对指定电子的排斥作用看作部分地抵消(或削弱)核电荷对该电子的吸引,即其它电子起到了部分地屏蔽核电荷对某电子的吸引力,而该电子只受到“有效核电荷”Z的作用。2=Z(6.4)(a:屏蔽常数,a↑,屏蔽作用↑)2020/1/13课件2.屏蔽效应(续)Z与n和l有关多电子原子中,原子轨道能量不但与n有关,而且与关,记为EnEnt=(-Z*2/n2)×13.6eV(6.5)2.屏蔽效应在多电子原子中,被研究电子受其它电子的“屏蔽作用”,能量升高这种能量效应,称为“屏蔽效应”2020/1/13课件2屏蔽效应(续)例:n不同,l相同的原子轨道EIs<E2s<E3s<E4s<ess<E6E2n<E<E4<E5<Eo…e<eases<ebd4f<从“电子云径向分布(函数)D(r)-r图”看出:l相同,n↑,E↑→σ↑,屏蔽作用↑2020/1/13课件单电子原子和多电子原子原子轨道能级图En=(-Z2/n2)×13.6eVEn1=(-Z*2/n2)×13.6eVHydrogenatomAtypicalmultielectronatom4…4p,4d402s2p3sIs2.屏蔽效应(续)蔽常数的计算—J.c.Slater规则:(1)分组:按n小→大顺序,把原子轨道分组n相同时,(ns,mp)同组,而nd和nf随后各成1组:(1s),(25,2p),(3s,3p),(3d),(4s,4p),(4d,(4/),(5s,5p),(Sd),(5)…;(2)右边各组的电子对左边各组电子不产生屏蔽,即对o的贡献=0(3)在(n,m)同组中,每一个电子屏蔽同组电子为0.35/e,而ls组内的电子相互屏蔽为0.30/e;2020/1/13课件2.屏蔽效应(续)(4)内层(n-1层中每一个电子对外层(ns,np)上电子屏蔽为0.85e(5)更内层的(n2)层中每一个电子对外层(ns,np)上电子屏蔽为100/e;(6)当被屏蔽电子是(md组或(m组电子时,同组电子屏蔽为0.35/e,左边各组电子屏为1.00/e,2020/1/13课件2.屏蔽效应(续)例1.计算K原子的4电子和3d电子的能量。(1)4s电子能量1K原子电子排布:(1s2)(2s2p0)(323p9)(4s4)(0.85X8+1×10)=168z-GA=19-168=22E(z4/n2)×13622/4)×13.6=-41ev(号表示电子受核吸引)2020/1/13课件2.屏蔽效应(续)(1)3d电子能量:1K原子电子排布:(1s2)(22p)(3s23p)3d)=(1×18)=180z3d'=z·aM=19-18.0=1.0EM=-(Z/n2)×136=·(12/32)×136=-15levE4s=-4.ev对K:E3a>E4基态K电子排布为:(1s2)2s2p)(3s23y5)4s)基态(Groundstate)一最低能量态;其它能量态都称为“激发态”(Excitedstate).2020/1/13课件2.屏蔽效应(续)例2.计算21sc原子的4电子和3d电子的能量。(1)4s电子能量2Sc原子的电子