Учебное пособие для студентов 1 го курса фен

16 
Пример__1-5'>Пример
1-5:
Энергия электрона в ионе Не
+ 
Е
1
= 

54,4 эВ. 
Определить потенциал ионизации 
I
. 
Решение
: Для того, чтобы удалить электрон, необходимо 
затратить энергию 
I 
= +54,4 эВ.
Сродство
 
к электрону
 
атома
 
(Е)
–
изменение энергии при 
присоединении электрона к атому: А + е → А
–
. Как правило, Е < 0.
Как вычислить потенциал ионизации аниона и сродство к 
электрону катиона, которых нет в справочнике? Потенциал 
ионизации аниона А
–
и сродство к электрону катиона 
A
+
определяются как соответствующие энергии 
Е
(А) и 
I
(A
), взятые с 
обратным знаком. 
Пример
1-6
: Определить потенциал ионизации аниона 
I
(Cl
–
) и 
сродство к электрону катиона 
Е
(Cl
+
).
Решение:
Из справочных данных известны величины 
Е
(Cl) = 
–
3,62 
эВ и 
I
(Cl
) = 12,97 эВ, из которых следует, что 
I
(Cl
–
) = 3,62 эВ, 
Е
(Cl
+
) = 
–12,97 эВ.
Пример
1-7
: Рассчитать полную электронную энергию для 
атома Не, если известны потенциалы ионизации атома Не: 
I
1
= 24,6 
эВ, 
I
2
= 54,4 эВ.
Решение
: Величина полной электронной энергии одноатомной 
частицы зависит от выбора начала отсчѐта. Обычно для таких 
систем выбирают начало отсчѐта –
полностью разведѐнные ядро и 
электроны. 
При присоединении первого электрона к ядру гелия выделяется 
энергия 
Е
2
= 

I
2
= 

54,4 эВ. При присоединении второго электрона 
E, 
эВ
He
2+
+ 2e 
He
+
+ e 
He 
I
1
= 24,6 
эВ
I
2
= 54,4 
эВ

17 
к Не
+
выделяется 
Е
1 
= 

I
1
= 

24,6 эВ. Полная электронная энергия 
атома Не 
Е
п
= 
Е
1
 
+ Е
2
= 

79,0 эВ.
Вопросы
 

Какие значения квантовых чисел соответствуют следующим 
орбиталям: 2p; 3d; 4s;
3p
x
; 4d
xy
? 

Привести примеры одноэлектронных частиц (атомов или 
одноатомных ионов). Определить энергию электрона в основном 
состоянии этих частиц. Найти атомные орбитали с одинаковыми 
значениями энергии, соответствующими основному состоянию 
атома водорода.

Почему в водородоподобных частицах энергетические 
уровни вырождены, а в многоэлектронных нет? Определить 
кратность вырождения энергетического уровня электрона атома Н с 
n = 1; 3; 4. 

Объяснить, почему в атоме водорода орбитали 3
s 
и 3
p 
имеют одинаковую энергию, а в атоме хлора –
разную. 

Показать, что наиболее вероятным расстоянием между 
электроном и ядром для водородоподобных частиц в основном 
состоянии является 
r = a
0
/Z (Z 
–
заряд ядра).

Используя одноэлектронные волновые функции для 
водородоподобных частиц, определить, какой атом больше по 
размерам Н или Не.

Охарактеризовать вектор момента импульса орбитального 
движения и спина электрона в 
s- 
и 
p-
состоянии атома водорода. 
Какова взаимосвязь модуля момента импульса и его проекций на 
ось 
OZ 
с квантовыми числами?

Как выглядела бы таблица элементов Менделеева, если бы 
не было:
а) межэлектронных взаимодействий;
б) принципа Паули?

Какой из элементов имеет более высокую энергию 
ионизации: 
Li 
или 
Cs? Li 
или 
F? F 
или 
I? 

18 

Какой из элементов имеет более высокое сродство к 
электрону: 
F 
или 
Cl? Cl 
или 
Br
? О или 
S? S 
или 
Se
? С или 
F? 

Почему потенциал ионизации атома по модулю всегда 
больше энергии сродства к электрону этого же атома?

19 

жүктеу/скачать 6,53 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: