Đang tải... (xem toàn văn)
Khi các nguyên tử kim loại đặt gần nhau, các điện tử hóa trị dễ dàng di chuyển từ orbital của nguyên tử này để đi vào orbital của các nguyên tử xung quanh và trở th[r]
Chương I: Cấu tạo vật chất Cấu tạo nguyên tử Cấu tạo phân tử Lý thuyết phân vùng lượng vật rắn TS Nguyễn Văn Dũng 2017 Tài liệu có quyền Khơng phép chép hay cơng bố rộng rãi hình thức Thảo luận nhóm Chủ đề: Cấu tạo nguyên tử? Thời gian: 10 phút Đại điện nhóm trình bày ý kiến TS Nguyễn Văn Dũng 2017 Tài liệu có quyền Khơng phép chép hay cơng bố rộng rãi hình thức I Cấu tạo nguyên tử Vật chất cấu tạo từ nguyên tử phân tử Nguyên tử phần vật chất Mơ hình ngun tử Bohr (giải Nobel vật lý 1922 lý thuyết cấu trúc nguyên tử học lượng tử) chấp nhận rộng rãi: o Hạt nhân: chứa proton mang điện dương neutron không mang điện (ngồi cịn có số hạt khác) - Tồn lực đẩy tĩnh điện protons protons neutrons liên kết chặt với nhờ “lực mạnh” (strong force) Lực mạnh có tác dụng khoảng cách nhỏ (≤ 10-15m) Khi protons neutrons đặt gần nhau, lực mạnh lớn lực đẩy tĩnh điện protons liên kết protons neutrons tạo thành hạt nhân TS Nguyễn Văn Dũng 2017 Tài liệu có quyền Khơng phép chép hay công bố rộng rãi hình thức o Điện tử: Có kích thước khối lượng nhỏ so với hạt nhân Mang điện tích âm chuyển động xung quanh hạt nhân theo quỹ đạo hình cầu (vỏ điện tử) có bán kính xác định Mỗi quỹ đạo ứng với mức lượng điện tử Quỹ đạo gần hạt nhân có mức lượng thấp ngược lại Structure of an atom TS Nguyễn Văn Dũng 2017 Tài liệu có quyền Không phép chép hay công bố rộng rãi hình thức Số lượng điện tử phân bố lớp vỏ điện tử (bao gồm số phân lớp) theo qui luật: - số điện tử điền đầy phân lớp: 2(2l+1) - số điện tử điền đầy lớp: 2n2 Với: n: số lượng tử (n = 1, 2, 3, … n) l: số lượng tử quĩ đạo ( l = 0, 1, 2, 3, …n-1) Phân lớp Lớp Arrangement of electr Văn Dũng 2017 Tài liệu có quyền Khơng phép chép hay công bố rộng rãi hình thức onsTS.inNguyễn an atom Các điện tử lớp vỏ ngồi (xa hạt nhân nhất) có mức lượng lớn đóng vai trị quan trọng tương tác nguyên tử phản ứng hóa học điện tử tương tác với điện tử lớp nguyên tử lân cận Các điện tử lớp ngồi gọi điện tử hóa trị xác định hóa trị nguyên tử Khi lớp vỏ chứa đầy điện tử nguyên tử không nhận thêm điện tử nguyên tố trơ (Ar, Ne, Kr…) Bởi nguyên nhân nguyên tử hay nhiều điện tử ion dương Nguyên tử nhận điện tử ion âm TS Nguyễn Văn Dũng 2017 Tài liệu có quyền Không phép chép hay công bố rộng rãi hình thức Năng lượng điện tử (xét nguyên tử hydro) Lực hút tĩnh điện hạt nhân điện tử F1 kqe q p kq r F2 r2 k 9 109 Nm / C 4 o r v F1 r F1 Lực ly tâm điện tử chuyển động xung quanh điện tử me v F2 r Điều kiện cân lực (giữ điện tử chuyển động quỹ đạo định) kq me v F1 F2 r r k v q me r me: khối lượng điện tử = 9,1x10-31 kg qe: điện tích điện tử = 1,6x10-19 C Vận tốc chuyển động điện tử lớn bán kính quĩ đạo c/đ nhỏ TS Nguyễn Văn Dũng 2017 Tài liệu có quyền Không phép chép hay công bố rộng rãi hình thức Động điện tử (KE- kinetic energy) KE me v 2 Thế điện tử (PE - potential energy) kqe2 PE r Tổng lượng điện tử (E)-Định lý Varian KE PE kqe2 qe2 E KE PE me v k ( J ) r 2r VD: Năng lượng ion hóa nguyên tử hydro 13,6 eV, xác định bán kính quĩ đạo chuyển động điện tử? kqe2 9.109 N m / C 1,6.10 19 C 10 r , 53 10 m 18 2E 2 2,18.10 J * 1eV= 1.6x10-19 J TS Nguyễn Văn Dũng 2017 Tài liệu có quyền Khơng phép chép hay cơng bố rộng rãi hình thức Năng lượng ion hóa Năng lượng cần thiết để tách rời điện tử khỏi nguyên tử Năng lượng ion hóa lớp điện tử khác khác E1=hf1 Các điện tử hóa trị có mức lượng ion hóa thấp Khi điện tử nhận lượng nhỏ lượng ion hóa điện tử bị kích thích chuyển sang mức lượng cao Điện tử trạng thái kích thích có xu chuyển mức lượng thấp giải phóng lượng dạng xạ E2=hf2 TS Nguyễn Văn Dũng 2017 Tài liệu có quyền Khơng phép chép hay cơng bố rộng rãi hình thức Các thuật ngữ thơng dụng Điện tử hóa trị: điện tử lớp xác định hóa trị nguyên tử Năng lượng ion hóa: lượng cần cung cấp nhỏ để tách điện tử khỏi nguyên tử để tạo thành ion dương Ái lực điện tử: lượng phóng thích điện tử kết hợp với nguyên tử trung tính để tạo thành ion âm Tại LED phát sáng có nhiều màu khác nhau? TS Nguyễn Văn Dũng 2017 Tài liệu có quyền Khơng phép chép hay công bố rộng rãi hình thức