《无机及分析化学ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无机及分析化学ppt课件.ppt（24页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、钻穿效应-外层电子能够避开其它电子的屏蔽而钻穿到内层，在离核较近的地方出现。钻穿效应强弱顺序为：nsnpndnf钻穿效应导致电子在离核较近的区域内出现的概率增大，因而受到其它电子的屏蔽减少，受核的吸引增强，响应的能级降低。钻穿效应使各电子亚层能级的顺序为：EnsEnpEndEnf屏蔽效应使核对电子的有效吸引减弱，将导致轨道能级升高；而钻穿效应使核对电子的有效吸引加强，将导致轨道能级降低。,电子与电子之间的作用使各自拥有了这种能量,5.2.1 多电子原子轨道能级,1.Pauling 近似能级图,鲍林,反映能级相对能量高低,一般来说n-1d高于ns层的能量,特点：,其一，按能级高低而不是按电子层的
2、顺序排列。,其二，原子轨道与能级组、周期、电子最大容量的关系：,l 相同，n 不相同：n 越大，能量越高；,n 相同，l 不相同：l 越大，能量越高；（除氢原子外）,n,l 都不同：能级交错。,其四，各原子轨道的能级由n，l 共同决定。,其三，对n，l 相同的轨道(等价轨道)，其能量相同。,反应电子进入轨道顺序,徐光宪，1920中国科学院资深院士，北京大学教授,徐光宪教授(n+0.7l)规则，与Pauling的近似能级图一致。,二、核外电子排布规律,三种表达方式,1.Pauli 不相容原理,(Paulis Exclusion Principle),2.能量最低原理(The Lowest Ene
3、rgy Principle),提问：,3.洪特规则(Hunds Rule),特例：等价轨道处于全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)或全空状态(p0、d0、f0)时能量较低，比较稳定。,例外：Pt，W,电子的分布 按三原则，利用能级图的填充顺序，写出原子的电子排布式 能级组由低（n，l）至高(n，l)、由左至右的次序填入诸能级。然后在各轨道符号的右上角用数字表示该轨道上的电子数，没有填入电子的全空轨道则不必列出。例如，基态钛原子（Z=22）的电子分布为（右上角数字为填入的电子数）：1s2 2s22p63s23p64s23d2故态钛原子的电子分布式写成（按电子层而不是按能级组的次
4、序书写）22Ti 1s22s22p63s23p63d24s2,电子排布式按同层电子进行书写,三、核外电子的排布和元素周期系,原则：,价层电子分布式,主族元素：ns、np 轨道电子排布,副族元素（n-2）f、(n-1)d、ns 轨道电子排布,举例：,Cr：3d54s1Cu：3d104s1,Cu,Cr,Cl,Fe,Al,Na,价电子层结构,电子排布式,原子,Ar 原子实，,表示 Ar 的电子结构式 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6,同周期惰性元素的电子结构式,基态阳离子的电子排布,原子失电子变成简单阳离子时总是先失去最外层电子 一般，在原子的最高能级组中同时有ns,np,(n-1)d和(n-
5、2)f，按规则，失电子的先后次序 是：npns(n-1)d(n-2)f,26Fe Ar3d64s2,Ar3d64s0,Ar3d54s0,Ar3d44s2,Ar3d34s2,Fe2+Fe3+,思考1：以下排列s p s d p s f d p是否具有周期性？,答：若按以下方式排列sps d ps f d p从s始，至p终，具有周期性。,思考2：元素性质为何呈现周期性？,答：元素性质取决于原子的特征电子构型。由于原子的特征电子构型具有周期性，因此元素性质也具有周期性。,2.电子层结构与周期表,元素原子的电子层结构呈周期性变化，导致元素性质周期性变化,这就是元素周期律。,周期的划分与能级组的划分完全
6、一致，每个能级组都独自对应一个周期。共有七个能级组，所以共有七个周期。,1)元素周期律,2)元素的周期,周 期,短周期（一，二，三）,长周期（四，五，六，七）,按照各元素原子核外电子排布的顺序排列就形成了元素周期表,0,IIA,IA,元素周期表,3）各周期元素的数目,（3）周期和族（Periods and Group）,a.周期,周期数电子层层数n能级组数,主族元素的族数最外电子层电子数(ns np),副族元素的族数最外电子层电子数次外层的电子数(n-1)d ns(B,B,族的两除外),b.族（最后一个电子进入的轨道）,按电子填充顺序,最后电子若填入到次外层的(n-1)d或倒数第三层(n-2)
7、f轨道的称为副族。,B,A,B,B,B,B,B,B,A,A,A,A,A,La*,Ac*,La*,Ac*,周期、族与原子的电子层结构,（4）区（Blocks）,区与原子结构的关系,长式周期表元素分区示意图,A,B,B,B,B,B,A,A,A,A,A,(n-2)f1-14(n-1)d0-1 ns2,f 区,d 区,s 区,p 区,ns1-ns2,(n-1)d1-8 ns2,ns2 np1-6,例 写出下列各原子序数的电子层构型，并指出元素所在周期表中的周期、族、元素名称及元素符号。(1)Z=18；(2)Z=24；(3)Z=29；(4)Z=80,(1)1s22s22p63s23p6，三周期，第0族，
8、为Ar；,(2)1s22s22p63s23p63d54s1，第四周期，第B族，为铬，Cr；,(4)1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s2，第六周期，第B族，为汞，Hg。,(3)1s22s22p63s23p63d104s1，第四周期，第B族，为铜，Cu；,若元素最外层仅有一个电子，该电子的量子数为n=4，l=0，m=0，ms=+1/2。问：(1)符合上述条件的元素可以有几个？原子序数各为多少？(2)写出相应元素原子的电子结构，并指出在周期表中所处的区域和位置。,解：(1)满足上述条件的元素有K、Cr、Cu，原子序数分别为19、24、29；,(
9、2)19K：1s22s22p63s23p64s1，为第四周期A族、s区元素；,24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1，为第四周期B族、d区元素；,29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1，为第四周期B族、ds区元素,例 有A、B、C三元素，C原子M层电子数比A原于M层电子数多8个，C原于N层电子数比A原子、B原子N层电子数分别多5个和6个，且B为副族元素，试判断A、B、C 各为何元素，写出其电子排布式，并指出推理过程。,解 1)由题意知：C原于N层电子数至少为6个，因此，C原于M层应是全充满，为18个电子由此可知，A原于M层有10个电子，即A原子3d亚层满足有2个电子，所以，A原子N层电子排布为4s2，即；A原子电于排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2，为Ti。,(2)A原子N层有2个电子，由题意知，C原子N层有7个电子，故C原子电子排布式为：1 s22s22p63s23p63d104s24p5为Br，,(3)由(2)知，B原子N层有1个电子，又B为副族元素，所以N原子3d必有5个电子(半满结构)。可得出N 原子电子徘布式：1s22p63s23p63d 54s1，为Cr。,
