Bài giảng Hóa đại cương - Chương 1: Cấu tạo nguyên tử và hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chương 1
CHÖÔNG 1
U O NGUYEÂN Ử VAØ
HEÄ THOÁNG TUAÀN HOAØN
CAÙC NGUYEÂN TOÁ HOÙA HOÏC
1
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chương 1
I.1. NHÖÕNG KHAÙI NIEÄM VAØ ÑÒNH LUAÄT CÔ SÔÛ
-Nguyeân töû, phaân tử
-Nguyeân tử gam, phaân töû gam
-Mol
-Ñöông löôïng vaø ñònh luaät ñöông löôïng
töï ñoïc
2
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chương 1
I.2. KHAÙI NIEÄM VEÀ NGUYEÂN TÖÛ
Haït vaät chaát
Nguyeân töû
Caùc chaát
Electron Haït Nhaân
(e)
Haït proton Haït neutron
(Z)
+
(N)
= (A)
Khoái löôïng
Khoái löôïng
Haït
Ñieän tích (ÑV e)
tuyeät ñoái (kg) töông ñoái (ñvC)
9,109390.10-31
1,672623.10-27
1,674929.10-27
0,000549 0
1,007277 1
1,008665 1
Electron
Proton
Neutron
- 1
+ 1
0
3
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chương 1
Câu 1. Trong các phát biểu cho sau đây, các phát biểu đúng là:
1) Các nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân Z và có số khối A
khác nhau được gọi là các đồng vị.
2) Hạt nhân nguyên tử của các đồng vị của một nguyên tố có số
nơtron khác nhau.
3) Nguyên tử lượng của một nguyên tố trong bảng hệ thống tuần
hoàn là trung bình cộng của nguyên tử lượng của các đồng vị
theo tỷ lệ tồn tại trong tự nhiên.
4) Trừ đồng vị có nhiều nhất của một nguyên tố X, các đồng vị
khác đều là những đồng vị phóng xạ.
a) 1
b) 1,2
c) 1,4
d) 1,2,3
4
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chương 1
2
Câu 2 Khối lượng nguyên tử của đồng vị 1 H gồm:
a) Khối lượng của 1 proton + 1 nơtron
b) khối lượng của electron
c) khối lượng của electron + 1 nơtron
d) khối lượng của 1 proton
Câu 3 Chọn phát biểu đúng về tính chất của các đồng vị của cùng 1 nguyên
tố:
a) Các đồng vị của cùng một nguyên tố thì giống nhau về tất cả các tính chất
lí, hóa học.
b) Các nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân, có số khối như nhau được gọi
là các đồng vị.
c) Các đồng vị có cùng số proton và cùng số nơtron.
d) Đồng vị chiếm cùng một ô trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố.
5
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chương 1
I.3. CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ THEO CÔ HOÏC LÖÔÏNG TÖÛ
1.Caùc luaän ñieåm cô baûn
a.Baûn chaát soùng – haït cuûa caùc haït vi moâ
Haït vi moâ coù khoái löôïng m khi chuyeån ñoäng vôùi vaän
toác v seõ taïo neân soùng truyeàn ñi vôùi böôùc soùng
h
Heä thöùc De Broglie
λ=
mv
e laø vi haït chuyeån ñoäng quanh nhaân e coù baûn
chaát soùng
Coù theå moâ taû chuyeån ñoäng cuûa 1 e baèng haøm soùng
7
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chương 1
I.3. CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ THEO CÔ HOÏC LÖÔÏNG TÖÛ
b.Nguyeân lí baát ñònh cuûa Heisenberg :
h
x, v laø sai soá veà vò trí, vaän toác
Δx.Δv
2πm
Ñoái vôùi haït e, coù theå xaùc ñònh chính xaùc naêng löôïng
(ñoäng löôïng, vaän toác)
Khoâng theå xaùc ñònh chính xaùc vò trí cuûa e.
Xaùc ñònh xaùc suaát coù maët cuûa e
8
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chương 1
I.3. CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ THEO CÔ HOÏC LÖÔÏNG TÖÛ
c.Phöông trình soùng Schrodinger
Haøm toaùn töû Halmiton
H
H = E
E: naêng löôïng ñieän töû
: haøm soùng (haøm xaùc suaát)
. 1 electron ñöôïc ñaëc tröng baèng 1 haøm (x,y,z)
. 2(x,y,z) : xaùc suaát tìm ñöôïc e ôû vò trí (x,y,z)
.YÙ nghóa: Vuøng khoâng gian quanh haït nhaân ñöôïc giôùi
haïn bôûi beà maët coù cuøng xaùc suaát tìm thaáy e cao nhaát
(>90%) : ñaùm maây ñieän töû (orital nguyeân töû AO)
9
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chương 1
I.3. CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ THEO CÔ HOÏC LÖÔÏNG TÖÛ
2.Giaûi phöông trình soùng Schrodinger – Caùc soá löôïng töû
Khi giaûi phöông trình soùng, traïng thaùi chuyeån ñoäng cuûa 1 e
trong nguyeân töû ñaëc tröng bôûi 4 ñaïi löôïng:
n
l
Naêng löôïng
Boán
soá
löôïng
töû
Ñoä lôùn moment ñoäng
löôïng orbital
Hình chieáu moment ñoäng
löôïng orbital
ml
ms
Hình chieáu moment ñoäng
löôïng spin
10
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chương 1
I.3. CAÁU TAÏO NGUYEÂN TÖÛ THEO CÔ HOÏC LÖÔÏNG TÖÛ
2.Giaûi phöông trình soùng Schrodinger – Caùc soá löôïng töû
Soá löôïng töû chính n
Giaù trò: n = 1, 2, 3, 4, …, ∞ (soá nguyeân döông)
Xaùc ñònh möùc naêng löôïng e trong nguyeân töû
(n E)
Xaùc ñònh kích thöôùc AO (ñaùm maây e)
Caùc e coù cuøng n seõ coù cuøng möùc naêng löôïng, ñöôïc
xeáp vaøo cuøng 1 lôùp e:
n
1
2
3
4
5
6
7
Kí hieäu K
L
M N
O
P
Q
11
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chương 1
2.Giaûi phöông trình soùng Schrodinger – Caùc soá löôïng töû
Soá löôïng töû phuï l : Xaùc ñònh hình daïng cuûa AO
Giaù trò: vôùi moät giaù trò n seõ coù n giaù trò l: 0,1,… ,(n-1)
VD: n =1 l = 0 n=2 l = 0, 1
Caùc e coù cuøng l seõ coù cuøng phaân möùc naêng löôïng, ñöôïc
xeáp vaøo cuøng 1 phaân lôùp e.
Ɩ
0
1
2
d
3
4
g
Kí hieäu (teân) s
p
f
z
z
z
y
y
y
Hình daïng
x
x
x
d
s
p
12
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chương 1
2.Giaûi phöông trình soùng Schrodinger – Caùc soá löôïng töû
Soá löôïng töû töø ml : ñònh höôùng AO trong khoâng gian
Giaù trò: vôùi moät giaù trò l seõ coù (2l +1) giaù trò ml
ml = +l, …., +1, 0, -1, …, -l
1 giaù trò ml töông öùng vôùi 1AO ñònh höôùng khaùc
nhau trong khoâng gian
n =1 l = 0 (1s) ml = 0
AO 1s
AO 2s
n=2 l =0 (2s) ml = 0
l = 1 (2p)ml = +1; 0; -1
3 AO
2px 2py 2pz
13
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chương 1
n=3 l =0 (3s) ml = 0
0 AO 3s
l = 1 (3p) ml = +1; 0; -1 +1 0 -1 3 AO
3px3py3pz
l=2 (3d) ml =+2; +1;0;-1;-2 +2 +1 0 -1 -2 5AO
3dxy 3dxz 3dyz 3dx 3dZ
2 –y2
2
Löu yù: trong phaân lôùp l coù (2l+1) AO
trong lôùp n thì coù n2 AO
1 AO ñaëc tröng bôûi 3 soá lượng töû : n , l , ml
14
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chương 1
Soá löôïng töû spin ms :
ñaëc tröng cho traïng thaùi chuyeån ñoäng
noäi taïi cuûa ñieän töû trong nguyeân töû
Giaù trò : ms = ½ ; ms = - ½
Toång keát:
• n - xaùc ñònh naêng löôïng cuûa e
• l, m, s – xaùc ñònh söï chuyeån ñoäng cuûa e
• Caû n, l, m, s – xaùc ñònh toaøn boä traïng thaùi e
17
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chương 1
Caâu 1: Ocbitan 3px ñöôïc xaùc ñònh bôûi caùc soá löôïng töû sau
a)Chæ caàn n, l, m b)Chæ caàn n, m c)Chæ caàn l, m d)n,l,m,s
Caâu 2: Cho bieát teân caùc ocbitan öùng vôùi n = 5, l = 2 ; n =4, l = 3 ;
n = 3, l = 0 laàn löôït laø:
a) 5d, 4f, 3s b)5p, 4d, 3s c)5s, 4d , 3p d)5d, 4p , 3s
Caâu 3: Choïn nhöõng soá löôïng töû ñöôïc chaáp nhaän trong caùc boä sau:
1. n =4 , l = 3, ml = -3 2. n =4 , l = 2, ml = +3 3. n = 4 , l = 1, ml = 2
4. n = 4, l = 0, ml = 0
a) 1,3,4
b)1,4
c)2,3,4
d)3,4
Caâu 4: Choïn soá löôïng töû töø ml thích hôïp cho 1 electron trong nguyeân
töû coù n =4, l =2 , ms = -1/2
a)- 2 b)3 c)-3 d)-4
18
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chương 1
Caâu 5: Coù bao nhieâu phaân lôùp AO töông öùng vôùi n+ l = 5?
Caâu 6: Toång soá e toái ña treân lôùp N
Caâu 7: Soá löôïng töû chính n vaø soá löôïng töû phuï l laàn löôït xaùc
ñònh:
a) Söï ñònh höôùng vaø hình daïng cuûa ocbitan nguyeân töû.
b) Hình daïng vaø söï ñònh höôùng cuûa ocbitan nguyeân töû.
c) Naêng löôïng cuûa electron vaø söï ñònh höôùng cuûa ocbitan
nguyeân töû.
d) Naêng löôïng cuûa electron vaø hình daïng cuûa ocbitan nguyeân
töû.
19
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chương 1
3.Traïng thaùi e trong nguyeân töû ña e:
Trong nguyeân töû ña e, caùc e chòu taùc duïng cuûa:
-Löïc huùt cuûa haït nhaân
-Löïc ñaåy cuûa caùc e xung quanh
Gaây ra hieäu öùng chaén vaø hieäu öùng xaâm nhaäp
Naêng löôïng cuûa e phuï thuoäc vaøo n vaø l
Ñeå xaùc ñònh ñuùng traïng thaùi cuûa e phaûi tuaân theo:
- Qui taéc Kleshkovski
- Nguyeân lyù Pauli
- Quy taéc Hund
20
Tải về để xem bản đầy đủ
59 trang
13/01/2024
13920
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa đại cương - Chương 1: Cấu tạo nguyên tử và hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_hoa_dai_cuong_chuong_1_cau_tao_nguyen_tu_va_he_tho.pdf
