BÀI TẬP HÓA VÔ CƠ ĐỀ CAO - LỚP CAO HỌC 17 HÓA HỮU CƠ

TÀI LIỆU THAM KHẢO VỀ BÀI TẬP VỀ NHÀ MÔN HÓA VÔ CƠ
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÀI TẬP HÓA VÔ CƠ ĐỀ CAO - LỚP CAO HỌC 17 HÓA HỮU CƠBÀI TẬP HÓA VÔ CƠ ĐỀ CAO - LỚP CAO HỌC 17 HÓA HỮU CƠ BÀI TẬP VỀ NHÀ MÔN HÓA VÔ CƠ (Homework for Inorganic Chemistry) Professor: Dr. Nguyễn Hoa Du – Vinh University Master student: Trần Anh Sơn – 17th Course.Bài số 1: ĐỀ RA:Câu 1: a) Xác định năng lượng và các hàm sóng AO gần đúng của các electron 1s, 2s, 2p của C theo phương pháp Slater. b) Bằng phương pháp gần đúng Slater hãy tính năng lượng ion hóa I1 và I2 của nguyên tử AlCâu 2: Xác định các số hạng có thể và số hạng cơ bản của cấu hình: a) Của nguyên tử C b) Của ion V3+ BÀI LÀM:Câu 1:a) Cấu hình của nguyên tử C: 1s22s22p2.Điện tích hạt nhân hiệu dụng: Z*1s = 6 – 0,3 = 5,7 Z*2s,2p = 6 – (2.0,85 + 3.0,35) = 3,25Năng lượng của các electron: 5,7 2 E1s = –13,6. 2 = – 441,864 (eV) 1 3,252 E2s ≈ E2p = –13,6. 2 = – 35,9125 (eV) 2Xác định hàm sóng AO: Ψn.l ,ml = R n ,l ( r ) .Yl ,ml (θ ,ϕ )Trong đó: Ψ n.l ,ml : hàm sóng của electron nào đó Rn ,l ( r ) : hàm bán kính. Yl ,m (θ ,φ ) : hàm góc. lVậy: r −5,7. 1 Ψ1s = c1.e ao . 2 π r −3,25. 1 Ψ 2 s = c2 .r.e 2 ao . 2 π r −3,25. 3 Ψ 2 px = c3 .r.e 2 ao . sin θ cos ϕ 2 π r 3 −3,25. Ψ 2 pz = c3 .r.e sin θ sin ϕ 2 ao . 2 πVới c1, c2, c3: hằng số chuẩn hóa.b) Tính I1, I2 của Al Al → Al+ + 1e , I1 = E Al + – EAl Al+ → Al2+ + 1e , I2 = E Al 2+ – E Al +Cấu hình của Al: 1s22s22p63s23p1.Tính EAl:Học viên thực hiện: Trần Anh Sơn 3BÀI TẬP HÓA VÔ CƠ ĐỀ CAO - LỚP CAO HỌC 17 HÓA HỮU CƠ 12, 7 2 Z*1s = 13 – 0,3 = 12,7 ⇒ E1s = –13,6 . = –2193,544 (eV) 12 8,852 Z*2s2p = 13 – (2.0,85 + 7.0,35) = 8,85 ⇒ E2s2p = –13,6 . 2 = –266,2965 (eV) 2 3,52 Z*3s3p = 13 – (2.1 + 8.0,85 + 2.0,35) = 3,5 ⇒ E3s3p = –13,6 . 2 = –18,511 (eV) 3 ⇒EAl = E1s + E2s2p + E3s3p = –2193,544 –266,2965 –18,511 = – 6572,993 (eV)Tính E Al + : 12, 7 2 Z*1s = 13 – 0,3 = 12,7 ⇒ E1s = –13,6 . = –2193,544 (eV) 12 8,852 Z*2s2p = 13 – (2.0,85 + 7.0,35) = 8,85 ⇒ E2s2p = –13,6 . 2 = –266,2965 (eV) 2 3,852 Z*3s3p = 13 – (2.1 + 8.0,85 + 0,35) = 3,85 ⇒ E3s3p = –13,6 . 2 = –22,398 (eV) 3 ⇒ E Al + = E1s + E2s2p + E3s3p = –2193,544 –266,2965 –22,398 = – 6562,398 (eV)Tính E Al 2+ : 12, 7 2 Z*1s = 13 – 0,3 = 12,7 ⇒ E1s = –13,6 . 2 = –2193,544 (eV) 1 8,852 Z*2s2p = 13 – (2.0,85 + 7.0,35) = 8,85 ⇒ E2s2p = –13,6 . 2 = –266,2965 (eV) 2 2 4, 2 Z*3s3p = 13 – (2.1 + 8.0,85) = 4,2 ⇒ E3s3p = –13,6 . 2 = –26,656 (eV) 3 ⇒ E Al 2+ = E1s + E2s2p + E3s3p = –2193,544 –266,2965 –26,656 = – 6544,116 (eV) ̣Vây: I1 = E Al + – EAl = – 6562,398 – (– 6572,993) = 10,737 (eV) I2 = E Al 2+ – E Al + = – 6544,116 – (–6562,398) = 18,14 (eV)Nhận xét: Năng lượng ion hóa I2 lớn hơn rất nhiều so với I1 do việc tách electron thứ hai ra khỏinguyên tử khó khăn hơn.Câu 2:a) Cấu hình nguyên tử C: 1s22s22p2.Khi xác định số hạng ta chỉ cần xét phân lớp p2. t! 6!Ứng với phân lớp p2 có N = = = 15 vi trạng thái khả dĩ. e !( t − e ) ! 2!( 6 − 2 ) ! MS +1 0 –1ML +2 (1– 1+) +1 (0+ 1+) (0–1+) (0+ 1– ) (0–1–) 0 (–1+ 1+) (–1– 1+) (0– 0+) (1+ –1–) ...