Радиальное распределение для орбиталей атома водорода.

 

Нормированные действительные угловые волновые функции

Орбиталь	Ylm	Орбиталь	Ylm
s		dyz
pz
px
py
dxz
dxy

 

 

 

Орбитальные диаграммы для p и d орбиталей.

 

 

а	б
в

 

Различные способы изображения атомных орбиталей

на примере 1s и 3d_xz – о рбиталей

А – граничная поверхность, б – диаграммы электронной плотности, в – зарядовое облако

 

Форма атомных орбиталей s-, p-, d- и f- типа.

Строение многоэлектронных атомов

Методы решения волнового уравнение для многоэлектронных атомов

Радиальное распределение вероятности нахождения

Электронов в атоме натрия

 

 

Зависимость энергии атомных орбиталей от порядкового

Номера элемента.

 

 

Принцип Паули - в данном атоме или молекуле не может быть электронов, у которых бы все четыре квантовых числа совпадали; любая электронная, волновая функция должна, быть антисимметрична по отношению к перестановке любой пары электронов.

Правило Хунда - в пределах одного подуровня электроны распределяются по орбиталям таким образом, чтобы модуль суммы их спиновых квантовых чисел был максимальным .

Принцип минимума энергии - наиболее устойчивыми состояниями любой системы являются состояния с минимальным за­пасом энергии.

Энергия подуровней растет в ряду:

1 s < 2 s < 2 р < 3 s < 3 р < 4 s < 3 d < 4 р < 5 s < 4 d < 6 p < 6 s < 4 f ≈ 5 d< 6 p<7 s <5f ≈ 6d < 7p...

1-е правило Клечковского − уровни и подуровни атомов за­полняются электронами в поряд­ке возрастания суммы главного и орбитального квантовых чисел (n + l).

2-е правило Клечковского − при одном и том же значении суммы (n + l) заполнение подуров­ней происходит в порядке возрас­тания главного квантового чис­ла п.

 

Электронная конфигурация (формула) атома − это условная запись распределения электронов по орбиталям в основном состоянии этого атома.

[Ne] ≡ 1 s ²2 s ²2 p ⁶; [Cl] ≡ 1 s ²2 s ²2 p ⁶3 s ²3 p ⁵ или [Ne] 3 s ²3 p ⁵

1 s ² 2 s ²2 p_x 2 p_y

Хром [Ar]3 d ⁵4 s ¹, медь [Ar]3 d ¹⁰4 s ¹, палладий [Kr]4 d ¹⁰5 s ¹,

ниобий [Kr]4 d ⁴5 s ¹, рутений [Kr]4 d ⁷5 s ¹, родий [Kr]4 d ⁸5 s ¹,

платина [Xe]4 f ¹⁴5 d ⁸5 s ¹

Энергетические уровни, в рассчитанные в релятивистском (р) и нерелятивистском (нр) приближениях:

А – атом ртути; б – кристаллическая фаза.

 

 

Возможные электронные конфигурации атомов и ионов переходных металлов и переходы между ними

 

V [Ar]3d³4s² → V⁺ [Ar]3d⁴4s⁰

Ti [Ar]3d²5s² → Ti⁺ [Ar]3d²5s¹

Y [Ar]4d¹5s² → Y⁺ [Ar]4d⁰5s²

Δ ε = E _s – E _d – разница в энергии между внешним s -АО и предвнешней d – АО

δ G = G _ds – G _ss

Δ G = G _dd – G _ds, где G _ij – энергия взаимодействия между электронами, находящимися на АО i и j

G_ss < G _ds < G _dd

+

ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ ОПИСАНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ

И СТРОЕНИЯ МОЛЕКУЛ

Метод валентных связей

(8.1.)

F_a − вектор силы, действующей на ядро с номером а; Z_а − заряд ядра с номером а; ρ (r_a) - электронная плотность в окрестности точки с ра­диус-вектором r_a, проведенным от ядра а в данную точку; R_ab − расстояние между ядрами a и b;r_a − расстояние от ядра а до элемента объема, содержащего электронный заряд ρ (r_a) dV

(8.2.)

где х₁, y₁ и z₁ − координаты первого электрона; х₂, у₂, z₂ — коор­динаты второго электрона