第6章原子結(jié)構(gòu)

1、2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章1第第 6 章章 原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)6.1 微觀粒子的波粒二象性微觀粒子的波粒二象性6.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)6.3 多電子原子核外電子的運動狀態(tài)多電子原子核外電子的運動狀態(tài)6.4 原子結(jié)構(gòu)和元素周期表原子結(jié)構(gòu)和元素周期表2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章2核外電子暈倒的特殊性核外電子暈倒的特殊性波粒二象性波粒二象性。&理解理解波函數(shù)角度分布圖，電子云角度分布圖和電波函數(shù)角度分布圖，電子云角度分布圖和電子云徑向分布圖。子云徑向分布圖。四個量子數(shù)的量子化條件及其物理意義；掌四個量子數(shù)的量子化條件及其物理意義；掌握電

2、子層、電子亞層、能級和軌道等的含義。握電子層、電子亞層、能級和軌道等的含義。不相容原理、能量最低原理和洪特規(guī)則寫出不相容原理、能量最低原理和洪特規(guī)則寫出一般元素的原子核外電子排布式和價電子結(jié)構(gòu)。一般元素的原子核外電子排布式和價電子結(jié)構(gòu)。&理解理解原子結(jié)合和原子周期表的關(guān)系，元素若干基原子結(jié)合和原子周期表的關(guān)系，元素若干基本性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。本性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。學(xué)習(xí)要點學(xué)習(xí)要點2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章36.1 微觀粒子的波粒二象性微觀粒子的波粒二象性要研究物質(zhì)性質(zhì)就必須要考慮組成物質(zhì)的要研究物質(zhì)性質(zhì)就必須要考慮組成物質(zhì)的。原子是由帶正電荷的原子是由帶正電荷的和帶負(fù)

3、電荷的和帶負(fù)電荷的組成組成?；瘜W(xué)反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)中，原子核不發(fā)生變化原子核不發(fā)生變化，。研究原子結(jié)構(gòu)，主要是研究原子結(jié)構(gòu)，主要是。2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章46.1 微觀粒子的波粒二象性微觀粒子的波粒二象性:一系列不連續(xù)的一系列不連續(xù)的,(不連續(xù)光譜不連續(xù)光譜)所組成。所組成。但是同時又是但是同時又是有規(guī)律性有規(guī)律性(在在、和和都有都有)。22111()2Rn2212111()Rnn1913()6-1Rydberg JR年里德堡提出適用所有譜線通式：（）2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章5:1913年，波爾在普朗克年，波爾在普朗克(Planck M)量子論和愛因斯坦量子論和

4、愛因斯坦(Einstein A)的光子學(xué)基礎(chǔ)上建立了波爾理論。的光子學(xué)基礎(chǔ)上建立了波爾理論。：經(jīng)典電磁理論認(rèn)為電子繞核作高速圓周運動，發(fā)出連續(xù)經(jīng)典電磁理論認(rèn)為電子繞核作高速圓周運動，發(fā)出連續(xù)電磁波電磁波 ，電子能量，電子能量 墜入原子核墜入原子核。氫原子光譜是線狀（而不是連續(xù)光譜）；氫原子光譜是線狀（而不是連續(xù)光譜）； 原子原子沒有湮滅。沒有湮滅。丹麥物理學(xué)家丹麥物理學(xué)家N.BohrN.Bohr6.1 微觀粒子的波粒二象性微觀粒子的波粒二象性2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章6:：物質(zhì)吸收和發(fā)射能量石不連續(xù)的，即量子化。：物質(zhì)吸收和發(fā)射能量石不連續(xù)的，即量子化。物質(zhì)吸收和發(fā)射能量只能以最

5、小能量單位一份份進(jìn)行，物質(zhì)吸收和發(fā)射能量只能以最小能量單位一份份進(jìn)行，最小能量單位為光量子最小能量單位為光量子量子量子(quantum)。：光是一種波，但又有粒子性：光是一種波，但又有粒子性(光量子光量子)。并用。并用兩個公式把光的波動性和粒子性聯(lián)系起來：兩個公式把光的波動性和粒子性聯(lián)系起來：6-26-3hpEhv（）（）6.1 微觀粒子的波粒二象性微觀粒子的波粒二象性2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章7:：核外電子只能在一些特定半徑的圓形軌道上運動，即電核外電子只能在一些特定半徑的圓形軌道上運動，即電子運動的角動量子運動的角動量M必須等于必須等于h/2 整數(shù)倍。整數(shù)倍。在一定軌道中運動

6、的電子具有一定的能量，稱在一定軌道中運動的電子具有一定的能量，稱。核外電子只能在定態(tài)軌道上運動，且既不吸收也不輻射核外電子只能在定態(tài)軌道上運動，且既不吸收也不輻射能量；不同定態(tài)軌道能量不同，且不連續(xù)。能量；不同定態(tài)軌道能量不同，且不連續(xù)。6.1 微觀粒子的波粒二象性微觀粒子的波粒二象性2hMn2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章8:：通常原子所處的能量最低狀態(tài)通常原子所處的能量最低狀態(tài)(電子在離核較近電子在離核較近,能量能量較低軌道上運動較低軌道上運動)。：原子中電子處于離核較遠(yuǎn)：原子中電子處于離核較遠(yuǎn),能量較高軌道上運動的能量較高軌道上運動的狀態(tài)。狀態(tài)。電子可在不同的定態(tài)軌道間躍遷電子可

7、在不同的定態(tài)軌道間躍遷,在這過程中要吸收或放出在這過程中要吸收或放出一定的輻射能一定的輻射能.輻射能的頻率輻射能的頻率 與兩個定態(tài)軌道間能量差與兩個定態(tài)軌道間能量差 E的關(guān)系為的關(guān)系為:6.1 微觀粒子的波粒二象性微觀粒子的波粒二象性22-(6-4)1-(6-5)EEErBnhhEAn終終始始2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章9:由此可見，波爾理論推導(dǎo)的公式和里德堡公式非常一致。由此可見，波爾理論推導(dǎo)的公式和里德堡公式非常一致。6.1 微觀粒子的波粒二象性微觀粒子的波粒二象性22212212712222121211-)-)11-()=11111=()1.09710()AAAnnhhhnn

8、cAmhc nnnn（將代入其中，得： 波爾理論建立在經(jīng)典物理學(xué)基礎(chǔ)上，通過引入為量子化概念，但是微觀粒子有其特殊性波粒二象性（），其運動規(guī)律不符合經(jīng)典力學(xué)，只能用來解釋。2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章10T1924 年，德布羅依年，德布羅依(de Broglie) 提出電子也具有波粒二象提出電子也具有波粒二象性的假說。性的假說。T預(yù)言：對于質(zhì)量為預(yù)言：對于質(zhì)量為me，運動速率為，運動速率為的電子，其相應(yīng)的波的電子，其相應(yīng)的波長長可由下式給出：可由下式給出：(6-6)hhpmv6.1 微觀粒子的波粒二象性微觀粒子的波粒二象性2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章11:該式子表明：具

9、有波動性的微觀粒子和宏觀物體有著完全不懂該式子表明：具有波動性的微觀粒子和宏觀物體有著完全不懂的運動特點，它不能同時又確定的位置和動量。它的坐標(biāo)被確的運動特點，它不能同時又確定的位置和動量。它的坐標(biāo)被確定得越準(zhǔn)確，則相應(yīng)的動量就越不準(zhǔn)確。定得越準(zhǔn)確，則相應(yīng)的動量就越不準(zhǔn)確。6.1 微觀粒子的波粒二象性微觀粒子的波粒二象性2(6-7)22xhhxpxm vhvm xxph ，或Heisenberg（海森堡）（海森堡）不確定原理表明核外電子在某處的。不確定原理反映了微觀粒子有。2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章12例例: 原子半徑為原子半徑為10-12m, 所以核外電子最大測不準(zhǔn)量為所以核外

10、電子最大測不準(zhǔn)量為 x = 10-12m, 求速度測不準(zhǔn)量求速度測不準(zhǔn)量 v。 已知電子的質(zhì)量為已知電子的質(zhì)量為m = 9.11x 10-31 Kg。6.1 微觀粒子的波粒二象性微觀粒子的波粒二象性3431128126.626 102 3.14 9.11 10101.16 10hvm xm s 解：2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二)()6-8mEVxyzh （）式中：式中： 稱為波函數(shù)稱為波函數(shù), 是核外電子出現(xiàn)區(qū)域的函數(shù)是核外電子出現(xiàn)區(qū)域的函數(shù); E為原子的總能量為原子的總能量; V為原子核對電子的吸引能為原子核對電子的吸引能( ); m為電子的質(zhì)量為電子的質(zhì)

11、量; h為普朗克常數(shù)為普朗克常數(shù); x、y、z為電子的空間坐標(biāo)。為電子的空間坐標(biāo)。22-zeVr6.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章146.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)22即()() =dp x,y,zddp x,y,zd2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章15&解薛定諤方程式時，為方便起見，將直角坐標(biāo)解薛定諤方程式時，為方便起見，將直角坐標(biāo)(x,y,z)變換變換為球極坐標(biāo)為球極坐標(biāo)(r, , ):xrsin cos ，yrsin sin ，zrcos ，r2 x2 + y2 + z26.2 氫原子

12、核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)球坐標(biāo)與直角坐標(biāo)的關(guān)系222222()xyz228()mEVh2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章1614313 95131657n電子層電子層li電子亞層電子亞層mi軌道數(shù)軌道數(shù)1K 01s012L 0 12s2p0-1,0,+13M 0 1 23s3p3d0-1,0,+1-2,-1,0,+1,+2 4N 0 1 2 34s4p4d4f0-1,-0,+1-2,-1,0,+1,+2-3，-2，-1,0，+1，+2，+36.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)21821223332 179 10 解薛定諤方程得到電子在各軌道中的能量公

13、式：對氫原子而言，各軌道能量的關(guān)系是：s()J(6-9)spspdzE.nEEEEEE.2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章171 )2物理意義：物理意義： 2代表空間上某一點電子出現(xiàn)的代表空間上某一點電子出現(xiàn)的。量子力學(xué)。量子力學(xué)原理指出：在空間某點（原理指出：在空間某點（x, y, z）附近體積元）附近體積元d d 電子出現(xiàn)的電子出現(xiàn)的概率概率dp為：為：22| ( , , )|( , , )|dpx y zddpx y zd 2代表在單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)的概率。代表在單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)的概率。6.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二

14、章18 從薛定諤方程解出來的波函數(shù)，是球坐標(biāo) 的函數(shù)式，記為 常將波函數(shù)分解為兩個函數(shù)的乘積： 電子在原子核外空間的運動狀態(tài)，可以用波函數(shù)來描述，每一個 就表示電子的一種運動狀態(tài)，通常把波函數(shù)稱為。 波函數(shù)中引入。分別是( )，( ) 、( )和()。( , , )( )( , )rR rY ,r ( , , )r 6.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章19 A 主量子數(shù)主量子數(shù) n意義意義: 。取值取值: 1, 2, 3, 4, . n, 為正整數(shù)為正整數(shù), 與電子層相對應(yīng)用符與電子層相對應(yīng)用符號號:K, L, M, N對于單電子體系

15、對于單電子體系, n 決定了電子的能量。決定了電子的能量。n 的數(shù)值的數(shù)值越大越大, 電子距離原子核遠(yuǎn)電子距離原子核遠(yuǎn), 則具有較高的能量。則具有較高的能量。6.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章20B 角量子數(shù)角量子數(shù) l: 決定了原子軌道的形狀決定了原子軌道的形狀. : 受主量子數(shù)受主量子數(shù)n的限制，的限制， 對于確定的對于確定的n, l可為：可為：0, 1, 2, 3, 4, . (n-1), 為為n個取值，符號個取值，符號:s, p, d, f, 如：如：n = 3, 表示角量子數(shù)可?。罕硎窘橇孔訑?shù)可?。?l = 0， 1， 2

16、 = 4, l = 0 : 表示軌道為第四層的表示軌道為第四層的4s軌道，軌道， 形狀為球形；形狀為球形；l = 1 : 表示軌道為第四層的表示軌道為第四層的4p軌道，形狀為啞鈴形；軌道，形狀為啞鈴形；l = 2 : 表示軌道為第四層的表示軌道為第四層的4d軌道，形狀為花瓣形；軌道，形狀為花瓣形；l = 3 : 表示軌道為第四層的表示軌道為第四層的4f軌道，軌道， 形狀復(fù)雜。形狀復(fù)雜。6.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章21例如，例如，(）：）：多電子原子：多電子原子：E4s E4p E4d E4f分別對應(yīng)分別對應(yīng) l: 0 , 1,

17、 2 , 3所以所以n相同時，多電子原子的電子的相同時，多電子原子的電子的l大的能量高。大的能量高。單電子原子：單電子原子： E4s = E4p = E4d = E4f分別對應(yīng)分別對應(yīng) l: 0 , 1, 2 , 3所以所以n相同時，單電子原子中，電子能量與相同時，單電子原子中，電子能量與l無關(guān)。無關(guān)。6.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章22C 磁量子數(shù)磁量子數(shù)m：受受 l 的影響的影響, 對于給定的對于給定的 l , m 可取可取:個值個值.例如例如: l = 3, 則則 , 2l+1=7 共共7個值。個值。: 對于形狀一定的軌道對

18、于形狀一定的軌道( l 相同電子軌道相同電子軌道), m 決定其空決定其空間取向間取向. 例如例如: l = 1, , 有有 (能量相同能量相同)0123l ， ， ，0123m ， ， ，01m ，6.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章23l = 2, d 軌道軌道, m 取值為取值為5個伸展方向個伸展方向, (dxy,dxz,dyz,dx2-y2,dz2)6.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章241) 電子層的電子距離核的遠(yuǎn)近電子層的電子距離核的遠(yuǎn)近, 軌道能量高低軌道能量高

19、低;2) 軌道的形狀軌道的形狀; 3) 軌道在空間分布的方向軌道在空間分布的方向。( , ,)n l m表明表明: :6.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章25D 自旋量子數(shù)自旋量子數(shù)(ms):自旋量子數(shù)它決定電子在空間的自旋方向，自旋量子數(shù)只有2個值, +1/2, -1/2，通常用“”“”表示。6.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章26： 主量子數(shù)主量子數(shù)， n = 1, 2, 3， 能級。能級。 角量子數(shù)角量子數(shù)，l = 0, 1, 2, 3n-1, (n個個) s， p，

20、d, f ， 。 磁量子數(shù)磁量子數(shù)， m = 0, 1, 2, 3. l, 空間的取向空間的取向，(2l + 1)個。個。 自旋量子數(shù)自旋量子數(shù)ms ，ms = 1/2 。6.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章272) 電子云圖：電子云圖：假想將核外一個電子每個瞬間的運動狀態(tài)假想將核外一個電子每個瞬間的運動狀態(tài), 用照相的用照相的方法攝影方法攝影, 并將這樣數(shù)百萬張照片重疊并將這樣數(shù)百萬張照片重疊, 得到如下的統(tǒng)計效得到如下的統(tǒng)計效果圖果圖, 形象地稱為形象地稱為。6.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)2021-11-

21、4無機及分析化學(xué) 第二章286.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章29氫原子的某些波函數(shù)、徑向波函數(shù)和角度波函數(shù)6.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章30zPY0306090120150180cos10.8660.50-0.5-0.866-10.4890.4230.2440-0.244-0.423-0.4896.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章31+_角度分布圖畫法xz6.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動

22、狀態(tài)2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章32(2). 6.2 氫原子核外電子的運動狀態(tài)氫原子核外電子的運動狀態(tài)2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章33(3)、電子云角度分布圖電子云角度分布圖2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章34(4)、電子云圖、電子云圖2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章35(4)、電子云圖、電子云圖2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章36(5)、徑向分布函數(shù)圖徑向分布函數(shù)圖2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章37。1、屏蔽效應(yīng)和穿透效應(yīng)、屏蔽效應(yīng)和穿透效應(yīng):2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章38 通常把電子實際所受到的核電荷有效吸引的那部分核

23、電荷稱為,以表示 Z* = Z - 式中 為 。 對于多電子原子來說，由于屏蔽效應(yīng)，使每一個電子的能量為：2182()2.18 10( )zEJn 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章3922626126-1(21)1223334,33Sc zsspspdspd例核外電子排布為試分別計算處于和軌道上的有效核電荷。321 (0 35 7)+(0 85 8)+(1 002)=9.75321 18 1.00=3.00pz*-.dz*-解：電子電子(Slater)112 23 334 4445 5(2) =031s=0.30=0.354) np(n-1)=0.8ssps, pds, pdfs, p

24、 .值可根據(jù)斯萊特提出的規(guī)則進(jìn)行近似計算：（ ）將原子中的電子分成如下幾組：（ ）（ ， ） （）（）（）（）（） （）位于被屏蔽電子右邊的各族電子，對被屏蔽電子的（ ） 軌道電子間的，其余各組組內(nèi)電子之間（被屏蔽電子為ns或時，主量子數(shù)為的各電子對它的5 (n-2)=1.00(5ndnf=1.00，及更小的各電子的）被屏蔽電子為或時，位于它左邊各組電子對它的。2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章402021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章41E3d E4s, 就是就是4s電子的穿透效應(yīng)較電子的穿透效應(yīng)較3d電子強的緣故。電子強的緣故。3d與與4s軌道的徑向分布圖軌道的徑向分布圖2021-

25、11-4無機及分析化學(xué) 第二章422021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章431s2s2p7N每個原子軌道最多每個原子軌道最多 容納容納2個電子個電子 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章44在不違背在不違背2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章45Pauling 原子軌道的近似能級圖2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章461）電子在簡并軌道上排布時，總是。2），簡并軌道在全充滿（p6，d10，f14）、半充滿（p3，d5，f7）和全空（p0，d0，f0）時是比較穩(wěn)定的。：A、；B、書寫原子序數(shù)比較大的原子核外排布式，。C、原子失電子后變成離子，離子的。2021-11-4無機及分析化

26、學(xué) 第二章47氮原子的電子排布式是氮原子的電子排布式是 1s22s22p3例例1：氮原子中的：氮原子中的P軌道軌道1s2s2p7N 1s 2s 2p 3s 3p 例例2：原子核外電子的排布：原子核外電子的排布2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章48例例3：原子或離子的核外電子的排布：原子或離子的核外電子的排布24Cr： 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1 29Cu： 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s12021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章49把內(nèi)含的部分稱為, 用該稀有氣體符號加方括號表示.如：2Li： ()可寫成可寫成 He2s1可寫成可寫成N

27、e3s23p5 16S：(3s23p5 )說明：反?，F(xiàn)象尊重實驗事實。2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章50 序序數(shù)數(shù) 元元素素 電電子子層層結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 序序數(shù)數(shù) 元元素素 電電子子層層結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 1 H 1s1 19 K Ar4s1 2 He 1s2 20 Ca Ar4s2 3 Li He2s1 21 Sc Ar 3d14s2 4 Be He2s2 22 Ti Ar 3d24s2 5 B He2s22p1 23 V Ar 3d34s2 6 C He2s22p2 24 Cr Ar 3d54s1 7 N He2s22p3 25 Mn Ar 3d54s2 8 O He2s22p4 26 Fe A

28、r 3d64s2 9 F He2s22p5 27 Co Ar 3d74s2 10 Ne He2s22p6 28 Ni Ar 3d104s0 11 Na Ne3s1 29 Cu Ar 3d104s1 12 Mg Ne3s2 30 Zn Ar 3d104s2 13 Al Ne3s23p1 31 Ga Ar 3d104s24p1 14 Si Ne3s23p2 32 Ge Ar 3d104s24p2 15 P Ne3s23p3 33 As Ar 3d104s24p3 16 S Ne3s23p4 34 Se Ar 3d104s24p4 17 Cl Ne3s23p5 35 Br Ar 3d104s24p5

29、 18 Ar Ne3s23p6 36 Kr Ar 3d104s24p6 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章51原子核外電子排布結(jié)論2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章52各周期元素與相應(yīng)能級組的關(guān)系各周期元素與相應(yīng)能級組的關(guān)系周期周期 能級組能級組 能級中原子軌道能級中原子軌道 電子最大容量電子最大容量 元素數(shù)目元素數(shù)目 1 1 1s 2 2 2s2p 3 3 3s3p 4 4 4s3d4p 5 5 5s4d5p 6 6 6s4f5d6p 7 7 7s5f6d(未完未完)2 28 88 818 1818 1832 32尚未布滿尚未布滿 23(未完未完)2021-11-4無機及分析化學(xué)

30、 第二章536.4 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章546.4 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章55鑭系鑭系f區(qū)區(qū)錒系錒系6.4 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章566.4 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章57ns12ns2np16(n -1)d110 s12(n-2)f 114s區(qū)區(qū)p區(qū)區(qū)ds區(qū)區(qū)f區(qū)區(qū)過渡元素過渡元素內(nèi)過渡元素內(nèi)過渡元素超鈾元素超鈾元素6.4 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章586.4 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章59198pm 360pm金屬半徑金屬半徑:Cu范德華半徑范德華半徑:He,Ne180pm99pm氯原子的氯原

31、子的共價半徑共價半徑共價半徑共價半徑:Cl2256pm銅原子半徑銅原子半徑1. 1.原子半徑原子半徑: :128pm6.4.2 元素的基本性質(zhì)。如原子半徑、電離能、電子親和能和電負(fù)性等都和原子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，因而也呈現(xiàn)顯著的周期性變化規(guī)律。2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章60主族元素.決定原子半徑大小的決定原子半徑大小的主要因素主要因素:有效核電荷有效核電荷;核外電子層數(shù)。核外電子層數(shù)。主族元素原子半徑變化規(guī)律6.4 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章61:從左到右從左到右, r 緩慢減??；從上到下緩慢減?。粡纳系较? r略有增大。略有增大。過渡元素過渡元素原子半徑變化規(guī)律原子半徑

32、變化規(guī)律6.4 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章62同周期原子半徑的變化趨勢同周期原子半徑的變化趨勢 ( (一一) )總趨勢：同周期隨著原子序數(shù)的增大,原子半徑自左至右減小解 釋: 電子層數(shù)不變的情況下,有效核電荷的增大導(dǎo)致核 對外層電子的引力增大6.4 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章63同周期原子半徑的變化趨勢同周期原子半徑的變化趨勢 ( (二二) )相鄰元素的減小幅度：相鄰元素的減小幅度：主族元素主族元素 過渡元素過渡元素 內(nèi)過渡元素內(nèi)過渡元素同族元素原子半徑的變化趨勢同族元素原子半徑的變化趨勢 同族元素原子半徑自上而下增大同族元素原子半徑自上而下增大: 電子層依次增加電

33、子層依次增加, 有有 效核電荷的影響退居次要地位效核電荷的影響退居次要地位6.4 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章64鑭系收縮鑭系收縮: :第五周期元素第五周期元素 Zr Nb Mo 原子半徑原子半徑/pm第六周期元素第六周期元素 Hf Ta W原子半徑原子半徑/pm159 143 137160 143 1366.4 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章652、電離能、電離能(I)6.4 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章666.4 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章67電離能變化電離能變化主族元素主族元素:,從左到右從左到右, I1增大增大;, 從上到下從上到下, I

34、1減減小。小。過渡元素過渡元素:I1變化不大。變化不大。：從左到右：從左到右, I1略有增加。略有增加。.6.4 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章68定義定義: 1mol 某元素的基態(tài)氣態(tài)原子某元素的基態(tài)氣態(tài)原子, 得到得到 1mol 電子電子, 形成形成氣態(tài)離子時所放出的能量氣態(tài)離子時所放出的能量, 叫該元素的叫該元素的電子親合能電子親合能(Electron affinity)。M(g) + e- M-(g), EA1例如例如:O(g) + e- O-(g), EA1= -141.8 kJmol-1; O-(g) + e- O2-(g), EA2= 780 kJmol-16.4 2021-11-4無機及分析化學(xué) 第二章69 。 非金屬原子第一電子親和能總是負(fù)值，金屬原子電子親和能一般較小或正值；稀有氣體電子