原子結構知識點分析

2021-10-10 20:21:07 字數 1897 閱讀 3124

本知識點梳理針對非化學專業同學學習《化學概論》《無機化學》等化學相關科目進行總結。本人能力有限,內容存在疏漏請務必指出

原稿為思維導圖匯出

氫原子的薛丁格方程

薛丁格方程

波恩的想法

ψψdτ

對於歸一化波函式ψ

座標變換

波函式與原子軌道

ψ1,0,0=ψ1s,即1s軌道

ψ2,0,0=ψ2s,即2軌道

ψ2,1,0=ψ2pz,2pz軌道

ψ3,2,0=ψ3dz,3dz軌道

氫原子的基態s電子雲

s軌道呈球形對稱

主量子數

對於氫原子而言,電子能量唯一取決於n

n越大,電子離核平均距離越遠,能量越高

e=-2.179*10-18/n2

角量子數

決定了電子運動的方向

n=1,l=0;1s亞層

n=2,l=0,1;2s,2p亞層

以此類推

磁量子數

m決定原子軌道在核外的空間取向

l=0,m=0,s軌道為球形,只有1個取向

l=1,m=0,±1,代表px,py,pz三個軌道(啞鈴型p軌道的三個取向)

自旋量子數

描述電子的自旋運動

原子軌道由n、l、m三個量子數決定

概率密度與電子雲

令d(r)=4pi*r2*ψ2

1s態的ψ最大值出現在近核處,1s態的d®最大值出現在52.9pm處

各個不同軌道有各自的波函式徑向分布特點

各軌道形狀 p

d f

能級交錯

使能級降低

遮蔽效應

核外電子的排布

pauli不相容原理(泡利不相容原理)

hund規則(洪特規則)

元素的族

元素的分割槽 p區

d區ds區 f區

共價半徑

范德華半徑

變化規律

過渡元素

同一週期中原子半徑r變化 受兩因素制約

長週期中,電子填入(n-1)d層,遮蔽作用大,z*增加不多,r減小緩慢;對鑭系和錒系元素,電子填入(n-2)f亞層,遮蔽作用更大

子主題 5

電離能

表示式:e(g)->e+(g) + e- i1

電離能隨原子序數增加呈現出週期性變化

長週期前半部分電離能增加緩慢

第二、五主族元素電離能比兩邊大

同族元素,從左向右電離能變小

i1代表第一電離能

電子親合能

電子親合能往往比電離能小很多

電子親合能隨原子序數增加呈現出週期性變化 a氟

第二主族的電子親合能為正值,稀有氣體的電子親合能為最大正值

a(n)為正值

總體來說元素原子越容易得電子(非金屬性越強),電子親合能越小(越為負值)

a1代表第一電子親合能

電負性

mulliken標度

可以通過實驗測量

人為給出標度

電負性的大小變化規律

離子半徑

同主族離子,隨週期數增加,具有相同電荷數的離子半徑逐漸增大

同一週期的主族元素,從左到右隨離子電荷數的增加,半徑逐漸變小

對於同一元素的不同價態離子,**態的離子半徑較小

一般陽離子半徑較小,陰離子半徑較大

離子極化

離子極化率變化的一般規律

主族元素離子變形性差

電子層構型越穩定,α越小

極化力f

離子極化力變化的一般規律

離子電荷越多,f越大

離子電子層構型對極化力有影響

當正負離子混合時,優先考慮正離子的極化力和負離子的極化率

離子極化的結果

晶型改變

性質改變

原子結構與鍵合

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