原子结构
1.原子中电子的运动有何特点?几率与几率密度有何区别与联系?答:电子的运动与其它的微观粒子一样,具有波动性,粒子性和不确定原理,因而不遵循经典力学定律。电子运动的状态是用统计规律来描述的。几率是统计电子在核外某一空间出现机会大小的术语。几率密度是指单位体积的几率。它们的关系是:几率几率密度×体积。几率又常用电子云图来形象描述,电子云图中小黑点密集的地方,表示几率密度大的区域,黑点稀少的地方表示几率密度小的区域。2.什么是屏蔽效应和钻穿效应?怎样解释同一主层中的能级分裂及不同主层中的能级交错现象?答:在多电子原子中,不仅有原子核对电子的吸引力,还有电子之间的排斥力。在研究电子与核之间的引力作用时,人们把电子之间的排斥力看作是对核电荷引力的抵消,屏蔽效应就是指电子对核电荷引力的减弱作用。量子数
相同。但l不同的电子,它们的径向分布图不同,l值较小的电子,在离核较近的区域出现较大的几率,l值较大的电子在离核附近的区域出现较小的几率。人们把这种现象称为钻穿效应。电子离核出现的几率越大,电子的能量就越低,因此可以说钻穿效应使电子的能量趋于降低。因此,量子数
相同,但l不同的电子发生了能级分裂,其能量大小为:E
sE
pE
d…,钻穿效应还可引起不同电子层间的能级发生交错。如E4sE3d,E5sE4d。3.写出原子序数为24的元素的名称、符号及其基态原子的电子结构式,并用四个量子数分别表示每个价电子的运动状态。解:原子序数:24元素名称:铬元素符号:Cr基态原子电子结构式:Ar3d54s1六个价电子的运动状态分别为:
333334l11m01ms121212121212
1122
2200
f4.已知M2离子3d轨道中有5个电子,试推出:(1)M原子的核外电子排布;(2)M原子的最外层和最高能级组中电子数;(3)M元素在周期表中的位置。解:(1)M原子的核外电子排布:Ar3d54s2(2)M原子的最外层电子数是2(4s2),最高能级组中电子数是7(4s23d54p0)(3)M元素在周期表中的位置:第四周期第ⅦB族。5.按斯莱脱规则计算KCuI的最外层电子感受到的有效核电荷及相应能级的能量。解:K原子电子层结构:1s22s22p63s23p64s1σ4s8×08510168Z1916822
E4s136×22242411eVCu原子电子层结构:1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5σ4s18×08510253Z2925337
E4s136×372421164eVI原子电子层结构:1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5σ5s6×03518×08528454E5s136×7r