Bài giảng gồm có những nội dung chính sau: Nguyên tử và quang phổ nguyên tử, sơ lược về các thuyết cấu tạo nguyên tử, cấu trúc lớp vỏ electron nguyên tử theo cơ học lượng tử, nguyên tử nhiều electron. Mời các bạn cùng tham khảo.
HĨA ĐẠI CƢƠNG GV: ThS Nguyễn Minh Kha Bộ mơn Kỹ Thuật Vơ Cơ Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM Email: nmkha@hcmut.edu.vn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tài liệu tham khảo Hóa Đại Cƣơng – GS NGUYỄN ĐÌNH SOA Bài tập trắc nghiệm Hóa Đại Cƣơng - Bộ mơn CN Hóa Vơ Cơ – Khoa Kỹ Thuật Hóa Học, ĐH Bách Khoa TPHCM Hóa Học Vơ Cơ – GS Hồng Nhâm Hóa Đại Cƣơng Trắc nghiệm Hóa Đại Cƣơng - Nguyễn Đức Chung Các tài liệu Hóa Đại Cƣơng (General Chemistry) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chƣơng I CẤU TẠO NGUYÊN TỬ Giảng viên: ThS Nguyễn Minh Kha CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt TÓM TẮT I NGUYÊN TỬ VÀ QUANG PHỔ NGUYÊN TỬ II SƠ LƢỢC VỀ CÁC THUYẾT CẤU TẠO NGUYÊN TỬ III CẤU TRÚC LỚP VỎ ELECTRON NGUYÊN TỬ THEO CƠ HỌC LƢỢNG TỬ IV NGUYÊN TỬ NHIỀU ELECTRON CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt I NGUYÊN TỬ VÀ QUANG PHỔ NGUYÊN TỬ Nguyên tử Quang phổ nguyên tử CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nguyên tử HẠT NHÂN VỎ ĐIỆN TỬ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ngun tử Tên Ký Khối lượng hiệu (kg) Điện tích đvklnt (C) Tương đối đ/v e Điện tử e 9,1095.10-31 5,4858.10-4 –1,60219.10-19 –1 Proton p 1,6726.10-27 1,007276 +1,60219.10-19 +1 Neutron n 1,6745.10-27 1,008665 0 Số electron số proton Khối lượng nguyên tử tập trung hạt nhân CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Z A hai đặc trƣng nguyên tử Z - Điện tích hạt nhân = số proton Bậc nguyên tử Z A – số khối nguyên tử A = số proton+ số neutron Ký hiệu nguyên tố hóa học: CuuDuongThanCong.com A Z X https://fb.com/tailieudientucntt ĐỒNG VỊ Có số proton (cùng ng tố hóa học) Khác số khối hay số nơ tron Ví dụ - Các đồng vị Hydro (Z = 1) Hydro hay Hydro nhẹ ( 99,98%) Đơteri ( 0,016 % ) Triti ( 0,001%) H H CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 1 H Quang phổ nguyên tử Quang phổ liên tục ánh sáng trắng CuuDuongThanCong.com 10 https://fb.com/tailieudientucntt IV NGUYÊN TỬ NHIỀU ELECTRON Trạng thái lượng e nguyên tử nhiều e Các quy luật phân bố e vào ngtử nhiều e Công thức electron nguyên tử 43 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trạng thái E e ngtử nhiều e Giống e nguyên tử 1e: Đƣợc xác định số lƣợng tử n, l, ml ms Hình dạng, độ lớn, phân bố, định hg AO Khác nguyên tử 1e nhiều e: Năng lƣợng: phụ thuộc vào n l Lực tƣơng tác: + lực hút hạt nhân – e + lực đẩy e – e → Xuất hiệu ứng chắn hiệu ứng xâm nhập CuuDuongThanCong.com 44 https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com 45 https://fb.com/tailieudientucntt Hiệu ứng chắn Các lớp electron bên biến thành chắn làm yếu lực hút hạt nhân electron bên Hiệu ứng chắn tăng khi: số lớp electron tăng số electron tăng CuuDuongThanCong.com 46 https://fb.com/tailieudientucntt Hiệu ứng chắn Các electron có số lƣợng tử n ℓ nhỏ có tác dụng chắn mạnh bị chắn yếu Ngƣợc lại electron có số lƣợng tử n ℓ lớn có tác dụng chắn yếu bị chắn mạnh Các electron lớp bên có tác dụng chắn mạnh lớp bên ngồi Các electron có số lƣợng tử ℓ giống n tăng có tác dụng chắn yếu, nhƣng bị chắn nhiều Tác dụng chắn lớp với lớp không đáng kể CuuDuongThanCong.com 47 https://fb.com/tailieudientucntt Hiệu ứng chắn Các electron có n giống electron có ℓ lớn tác dụng chắn yếu bị chắn nhiều Trong lớp chắn không mạnh so với khác lớp Trong phân lớp, electron chắn yếu CuuDuongThanCong.com 48 https://fb.com/tailieudientucntt Hiệu ứng chắn Theo chiều ns, np , nd, nf tác dụng chắn yếu dần, nhƣng bị chắn tăng lên Vì tăng điện tích hạt nhân (Z), điện tích hạt nhân hiệu dụng tăng mạnh electron s, tăng yếu lần lƣợt electron p, d, f Một phân lớp bão hòa hòan tòan electron hay bán bão hịa có tác dụng chắn mạnh lớp bên Hai electron thuộc ô lƣợng tử chắn yếu nhƣng lại đẩy mạnh CuuDuongThanCong.com 49 https://fb.com/tailieudientucntt Hiệu ứng xâm nhập Ngƣợc lại với hiệu ứng chắn: Khả xâm nhập giảm n ℓ tăng Hiệu ứng xâm nhập làm tăng độ bền liên kết electron với hạt nhân nên làm giảm lượng electron → Thứ tự lƣợng phân lớp ngtử nhiều e: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d < 6p < 7s < 5f 6d CuuDuongThanCong.com 50 https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com 51 https://fb.com/tailieudientucntt Các quy luật phân bố electron vào nguyên tử nhiều e a Nguyên lý ngoại trừ Pauli b Nguyên lý vững bền – Quy tắc Hund – Quy tắc Klechcowski CuuDuongThanCong.com 52 https://fb.com/tailieudientucntt a Nguyên lý ngoại trừ Pauli Trong ngtử có 2e có số lượng tử Một AO chứa tối đa 2e có spin ngƣợc dấu Lớp Giá trị l n Phân số ph.lớp Gía trị lớp trg lớp n ml 1s 0 2s 2p 3s 3p 3d số AO trg lớp n số e max trg lớp n 18 0, 1 0, 1 0, 1, 2 53 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt b Nguyên lý vững bền Trong điều kiện bình thường nguyên tử phải trạng thái có phân mức lượng nhỏ Quy tắc Klechcowski: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 3 4 5 6 7 7 8 Điền e vào phân lớp có (n + l) tăng dần Khi (n + l) = nhau: điền e vào phân mức có n nhỏ trước Quy tắc Hund: Khi e khơng đủ để bão hịa phân mức lượng: Emin - AO sử dụng tối đa Quy ƣớc: Điền e có spin dƣơng trƣớc, âm sau CuuDuongThanCong.com 54 https://fb.com/tailieudientucntt Quy tắc thực nghiệm xếp electron n l (s) (p) (d) (f) 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 6f 7s 7p 7d 7f CuuDuongThanCong.com 55 Trên mũi tên, orbital có tổng (n+l), từ xuống tổng (n+l) tăng từ đến 10 https://fb.com/tailieudientucntt CHÚ Ý Cấu hình e khơng bền ns2 (n-1)d4 ns2 (n-1)d9 → → → Cấu hình e bền ns1 (n-1)d5 (bán bão hòa, bền) ns1 (n-1)d10 (bão hịa, bền nhất) Ví dụ: Z= 24; Z=29 CuuDuongThanCong.com 56 https://fb.com/tailieudientucntt CHÚ Ý Cần phân biệt hai loại phân lớp: Phân lớp cùng: phân lớp có số lƣợng tử n lớn cấu hình e nguyên tử Phân lớp cuối cùng: phân lớp chứa e cuối có lƣợng cao (viết theo qui tắc Klechkowski) Cấu hình e cation Mn+: tách n e khỏi phân lớp ngồi ngun tử Cấu hình e anion Xm-: nhận m e vào phân lớp cuối nguyên tử CuuDuongThanCong.com 57 https://fb.com/tailieudientucntt ... THUYẾT CẤU TẠO NGUYÊN TỬ Thuyết cấu tạo nguyên tử John Dalton (1803) Thuyết cấu tạo nguyên tử Thompson (1898) Mẫu hành tinh nguyên tử Rutherford (1911) Mẫu nguyên tử theo Bohr (1913) Mẫu nguyên tử. .. nghiệm Hóa Đại Cƣơng - Nguyễn Đức Chung Các tài liệu Hóa Đại Cƣơng (General Chemistry) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chƣơng I CẤU TẠO NGUYÊN TỬ Giảng viên: ThS Nguyễn Minh. .. Minh Kha CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt TÓM TẮT I NGUYÊN TỬ VÀ QUANG PHỔ NGUYÊN TỬ II SƠ LƢỢC VỀ CÁC THUYẾT CẤU TẠO NGUYÊN TỬ III CẤU TRÚC LỚP VỎ ELECTRON NGUYÊN TỬ THEO