Разделы презентаций


Многоэлектронный атом

Содержание

Принцип ПаулиВ кванто - химических расчетах полную волновую функцию задают иным образом – виде спин –орбитали Слейтера

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Многоэлектронный атом
Лекция 6

Многоэлектронный атомЛекция 6

Слайд 2Принцип Паули
В кванто - химических расчетах полную волновую функцию задают

иным образом – виде спин –орбитали Слейтера

Принцип ПаулиВ кванто - химических расчетах полную волновую функцию задают иным образом – виде спин –орбитали Слейтера

Слайд 3Принцип Паули
Для атома Не имеет 2

электрона на 2-х АО 1s0
Обозначение (ms):  m=1/2; 

m=- 1/2
= 1/(4!)1/2 [1s0(1)1s0(2) ]
[1s0(1)1s0 (2) ]
Раскроем выражение без коэффициентов
= 1s0(1)* 1s0 (2) - 1s0(1)* 1s0(2)
Произведем перестановку электронов 1,2 на 2,1
P12 = -[1s0(2)* 1s0 (1) - 1s0(2)* 1s0(1)] = -1*
Волновая функция должна быть антисимметрич-на относительно перестановки электронов (Постулат квантовой механики)
Принцип Паули    Для атома Не имеет 2 электрона на 2-х АО 1s0 Обозначение (ms):

Слайд 4Правила заполнения электронов по АО
Принцип водородоподопия, т.е. электроны во многоэлектронных

атомах М заполняются также, как в атоме Н
Принцип минимума энергии
Принцип

Паули
Правила Хунда на вырожденных АО
Правила заполнения электронов по АОПринцип водородоподопия, т.е. электроны во многоэлектронных атомах М заполняются также, как в атоме

Слайд 5Правила Хунда (Выбор основного терма с Emin)

E ~ Т = f (S,

L, J)
1 - Низшей энергией обладает терм с наивысшей мультиплетностью (или с максимальным значением S).
2 - При равных значениях S, минимуму энергии отвечает терм с максимальным значением L

Правила Хунда  (Выбор основного терма с Emin)       E ~ Т

Слайд 6Правила Хунда
3 - При равных значениях S и L терму

с мин. энергии отвечает
3.1 терм с

минимальным значением J = L-S, если подуровень заполнен менее чем на половину. (np1, np2, nd1, nd2, nd3, nd4)
3.2 во всех остальных случаях терм с J = L+S. (np3, np4, nd5, nd6 )

Правила Хунда3 - При равных значениях S и L терму с мин. энергии отвечает

Слайд 7Примеры записи термов основного состояния
L = m
Символ

терма S P D

F G H
L 0 1 2 3 4 5

T = 2S+1LJ

S = ms

Спин Мультиплетность Обозначение
S = 0 M = 2S+1 = 1 Синглет
S = ½ M = 2S+1 = 2 Дуплет
S = 1 M = 2S+1 = 3 Триплет
S = 3/2 M = 2S+1 = 4 Квартет

Примеры записи термов основного состояния L = m  Символ терма   S   P

Слайд 8Микросостояния электронов в С
Электронная конфигурация атома углерода

1s22s22p2
Рассмотреть расположения 2-х р - эл-нов.
 
____ ____ ___ ____ ____ ____
m 1 0 -1 m 1 0 -1
L =1 + 0 = 1 S=½+½=1 L = 1 - 1 = 0 S=0
____ ____ ____
m 1 0 -1 L = 1*2 = 2 S =0
L = m S = ms

Микросостояния электронов в С Электронная конфигурация атома углерода

Слайд 9Правила заполнения вырожденных уровней в атоме
1. Вырожденные уровни заполняются начиная

с АО с max значением m.
2. Второй и другие эл-ны

занимают следующие по значению m АО.
3. После того как все АО заняты одним эл-ном, начинается заполне-ние АО вторым эл-ном с антипарал-лельным спином
Правила заполнения вырожденных уровней в атоме1. Вырожденные уровни заполняются начиная с АО с max значением m.2. Второй

Слайд 10Спин-орбитальное квантовое число
L-S связь (связь Рассел-Саундерса)
Ряды Клебша -Гордона:

J = L+S, L+S -1, ……, L-S

с шагом J =1
Общее число вырожденных состояний для терма равно gJ = (2L + 1)(2S + 1)

J - квантовое число полного (результирующего) момента

Спин-орбитальное квантовое числоL-S связь (связь Рассел-Саундерса)Ряды Клебша -Гордона:     J = L+S, L+S -1,

Слайд 11 Общее число вырожденных состояний для терма

gJ = (2L + 1)(2S + 1)
1S

L =0; S=0 J =0 1S0 gJ =1
1D J = L+S=2+0, L-S =2-0, J =2
имеем терм 1D2 gJ =5
3P L+S=1+1=2, L-S =0, J= 2, 1, 0 . имеем три терма 3P0, 3P1 , 3P2 gJ =9
1S0 1D2 3P0, 3P1 , 3P2

Общее число вырожденных состояний для терма       gJ = (2L +

Слайд 12Энергетические состояния атома С
1S0
1D2
3P0, 3P1 ,

3P2

Энергетические состояния атома С1S01D23P0,   3P1 ,   3P2

Слайд 13Эффект Зеемана Расщепление энергетических уровней в магнитном поле.

gJ = (2L + 1)(2S + 1)

Эффект Зеемана Расщепление энергетических уровней в магнитном поле.    gJ = (2L + 1)(2S +

Слайд 15Термы основного состояния
Элементы 2-го периода

Термы основного состоянияЭлементы 2-го периода

Слайд 16 Периодическая система элементов.
Период это квант. оболочка с n = const.
Каждый

период начинается с атома щелочного металла и заканчивается атомом инертного

газа с ns2np6 . Терм любого атома с полностью заполненным подуровнем (l = const) – 1S0
Элементы главных и побочных групп отличаются характером заполнения орбиталей и имеют одинаковые электронные конфигурации валентного слоя и следовательно одинаковые атомные термы основного состояния.
Периодическая система элементов. Период это квант. оболочка с n = const.Каждый период начинается с атома щелочного

Слайд 17Периодическая система элементов.
4 Магнитные свойства атомов. При наличие

неспаренных электронов - атом парамагнетик и в противоположном случае -диамагнетик.

5. Устойчивость элементов по подуровням зависит может быть количественно оценена по величине потенциала ионизации - ПИ.

Периодическая система элементов.4   Магнитные свойства атомов. При наличие неспаренных электронов - атом парамагнетик и в

Слайд 19Термы основного состояния
Элементы 2-го периода

Термы основного состоянияЭлементы 2-го периода

Слайд 20Заполнение электронов с 1 по 3 период
1s

Заполнение электронов с 1 по 3 период 1s

Слайд 21Заполнение 3d,4d -AO
4s

 4s13d10

Rh 5s24d7  5s14d8 Ru 5s24d6

 5s14d7
Ni 5s24d8 Pd 5s24d8  5s04d10
Заполнение 3d,4d -AO 4s

Слайд 22Заполнение nf- AO
6s

6n

6s25d0 4f7
Заполнение nf- AO 6s

Слайд 23Возбужденное состояние атома
Если электрон переходит с одной АО на другую

с большей Е, то такое состояние является возбужденным. Энергетически оно

менее выгодно в атоме, зато более выгодно в молекулах. 
Терм основного и возбужденного состояния различаются.
При переходе электрона с основного на возбужденный уровень должны действовать правила отбора для многоэлектронного атома
Возбужденное состояние атомаЕсли электрон переходит с одной АО на другую с большей Е, то такое состояние является

Слайд 24Возбужденное состояние атома
Рассмотрим атом фосфора – 3s23p33d0

Терм 4S3/2
Это трехвалентное состояние – РН3
Рассмотрим возбужденное состояние в РСl5 :

Терм 6D1/2

Возбужденное состояние атомаРассмотрим атом фосфора – 3s23p33d0

Слайд 25Потенциал ионизации (I)
Удаление на бесконечно большое рас-стояние первого электрона –

называют первым вертикальным потенциалом ионизации IV. Для такого ПИ справедлива

теорема Кумпанса ЕВЗАО =- IV
Потенциал ионизации (I)Удаление на бесконечно большое рас-стояние первого электрона – называют первым вертикальным потенциалом ионизации IV. Для

Слайд 26Энергетическая диаграмма атома С
ЕВЗАО =- IV

Энергетическая диаграмма атома СЕВЗАО =- IV

Слайд 27Сродство к электрону (ЕА) B(г) + е  B-(г) + EA

Сродство к электрону (ЕА) B(г) + е  B-(г) + EA

Слайд 28Электроотрицательность атома
Электроотрицательность p - это их способность к притяжению валентных

электронов , т.е. смещение электронного облака в сторону одного из

атомов (Полинг). Именно этот атом является электроотрица-тельным.  
Полинг создал первую шкалу p , основанную на термохимических данных
  P,M - P,X = Q1/2
М2 + Х2 = 2МХ +Q
где Q – тепловой эффект реакции
Электроотрицательность атомаЭлектроотрицательность p - это их способность к притяжению валентных электронов , т.е. смещение электронного облака в

Слайд 29Электроотрицательность атома
Необходимо постулировать значение P одного из элементов

 P,Н =0
Полинг в 1939 г

он приписал водороду значение
P,Н = 2,15 , чтобы избежать P <0 для металлов.
Маликкена предложил квантовохимический метод определения ЭО
M = ½*(IV1 +EA)
Связь Малликеновских M и Поллинговых P дается соотношением.
M =k* P , где k = 30,2 .
   
Электроотрицательность атома  Необходимо постулировать значение P одного из элементов   P,Н =0   Полинг

Слайд 30Электроотрицательность атома
В настоящее время находит применение и шкала Оллреда –Рохова

1958 г. OR = c(Z*-d)/r2 + e

, где c,d,e - константы и r – ковалентный радиус атома

Шкала электроотрицательности позволяет определить распределение зарядов на связи
Например СО С = 2,6 О = 3,5 C+---O-
по Полингу СН H = 2,15 H+---C-

Электроотрицательность атомаВ настоящее время находит применение и шкала Оллреда –Рохова 1958 г.    OR =

Слайд 31Анекдот от МК
Пациент у психолога
- Мне кажется, что меня

никто не понимает: пустые глаза, равнодушие на лице и абсолютное

нежелание слушать
- А чем вы занимаетесь
- Преподаю квантовую химию в университете
Анекдот от МКПациент у психолога - Мне кажется, что меня никто не понимает: пустые глаза, равнодушие на

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика