Bài giảng Vật lý 2: Chương 7b - Lê Quang Nguyên

Bài giảng Vật lý 2: Chương 7b cung cấp cho người học những kiến thức về nguyên tử nhiều electron, từ tính của nguyên tử. Những nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Trạng thái của electron, năng lượng của electron, các đại lượng vật lý, cấu hình electron, nguyên tử kim loại kiềm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lý 2: Chương 7b - Lê Quang Nguyên I. Nguyên tử nhiều electron 1. Trạng thái của electron Nguyên tử nhiều electron, 2. Năng lượng của electron 3. Các đại lượng vật lý Từ tính của nguyên tử 4. Cấu hình electron Lê Quang Nguyên 5. Nguyên tử kim loại kiềm www4.hcmut.edu.vn/~leqnguyen 6. Câu hỏi nguyenquangle59@yahoo.com 1. Trạng thái (hàm sóng) của electron 2. Mức năng lượng• Trạng thái của electron được xác định bởi bốn • Năng lượng tăng theo tổng (n + l). 5s số lượng tử n, l, m, và ms. • Nếu có cùng tổng (n + l) thì mức cóTên gọi Giá trị Số giá trị n nhỏ là mức thấp hơn. 4p l=0 l=1 l=2 l=3 l=4 3dSố lượng tử chính n 1, 2, … ∞ ∞ n = 1 1s 4sSố lượng tử quỹ đạo l 0, 1, … (n – 1) n n = 2 2s 2p 3p n = 3 3s 3p 3dSố lượng tử từ m 0, ±1, … ±l 2l + 1 3s n = 4 4s 4p 4d 4f 2pSố lượng tử spin ms ±½ 2 n = 5 5s 5p 5d 5f 5g 2s 1s 3. Các đại lượng vật lý 4a. Lớp và phân lớp – 1• Ở mỗi trạng thái xác định bởi bốn số lượng tử n, l, m, và ms electron có: Năng lượng Enl • Nguyên lý Pauli: chỉ có tối đa một electron ở mỗi trạng thái. Momen động L = ℏ l ( l + 1) • Lớp là tập hợp các electron có cùng số lượng tử Momen động đối với một Lz = ℏm chính n. trục z • Phân lớp là tập hợp các electron có cùng (n, l), Momen spin đối với trục z S z = ℏmS tức là có cùng mức năng lượng Enl . 4a. Lớp và phân lớp – 2 4a. Lớp và phân lớp – 3• Số e− tối đa trong một phân lớp = số trạng thái có cùng (n, l). Lớp K L M• Với (n, l) xác định có (2l + 1) giá trị khác nhau n=1 n=2 n=3 của m và 2 giá trị khác nhau của ms. Phân 1s 2s 2p 3s 3p 3d• Số e− tối đa trong một phân lớp = (2l + 1) × 2. lớp l=0 l=0 l=1 l=0 l=1 l=2• Số e− tối đa trong một lớp n = tổng số e− tối đa trong các phân lớp có cùng n: 2× 2 2 6 2 6 10 n−1 (2l + 1) ∑2(2l + 1) = 2n l =0 2 2n2 2 8 18 4b. Ví dụ 1 4b. Ví dụ 2• Mức 2s (n = 2, l = 0) có tối đa Orbital là nhóm • Mức 3p (n = 3, l = 1) có tối đa bao nhiêu bao nhiêu electron? hai trạng thái có electron?• (2l + 1) × 2 = 2 electron trong cùng ba số • (2l + 1) × 2 = 6 electron trong ba orbital. lượng tử n, l và một orbital. • (3, 1, 0, ½), (3, 1, 0, − ½). m.• (2, 0, 0, ½) và (2, 0, 0, − ½). • (3, 1, 1, ½), (3, 1, 1, − ½). Hai e− trong một orbital có spin • (3, 1, − 1, ½), (3, 1, − 1, − ½). ngược chiều gọi là hai e− “kết cặp”. n = 2, l = 0, m = 0 m=0 m=1 m = −1 4c. Cấu hình electron – 1 4c. Cấu hình e ...