лаб 2

Лабораторная работа №1
Многоэлектронный атом
Белицкий Андрей Максимович 3 курс 5 группа. Нанотехнологии и МТ.
Задание 1. Рассчитайте константы экранирования, эффективные заряды,
действующие на электроны внутренних и внешних АО (Zэф=Z), энергии АО
элементов второго периода Периодической системы Д.И. Менделеева.
ЕАО= -13,6·Z2эф/n2эф
[эВ]
Оцените ПИ атомов, используя теорему Купманса (ПИ=-ЕВЗАО).
Оцените размеры атомов от Li до Ne, т.е. среднее расстояние электрона до ядра
на внешней АО:
rAO=(2nэф+1)nэфa0 /(2Zэф) [Å]
Атом
2s2p
Zэф2s2p
Е2s2p, эВ
r2s2p, Å
1,7
1,3
-5,7
2
Li
Z
3
Bе
4
2,05
1,95
-14,3
1,4
B
5
2,4
2,6
-19,6
1
C
6
2,75
3,25
-25,7
0,8
N
7
3,1
3,9
-32,7
0,7
O
8
3,45
4,5
-40,5
0,6
F
9
3,8
5,2
-49,1
0,5
Ne
10
4,15
5,85
-58,6
0,45
График зависимости энергии внешней АО от порядкового номера
элемента (от Li до Ne):
График зависимости среднего расстояния электрона до ядра r АО от
порядкового номера элемента:
Контрольные вопросы
1. Оператор кинетической энергии
2. Оператор Гамильтона
3. Существенное отличие одноэлектронного атома от многоэлектронного
заключается в том, что в последнем в результате взаимодействия электронов,
их взаимного отталкивания, эффекта экранирования внешних электронов от
воздействия ядра электронами, ближе расположенными к ядру атома,
происходит расщепление энергетического уровня на подуровни.
4. Электронная конфигурация К: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
5. Существенный недостаток метода Слэтера и Зинера для определения Zэф
состоит в том, что он не учитывает разную проникающую способность ns и
np АО. т.е. не учитывает различия s и p электронов.
6. Внутренних и внешних. ПИ» (IP2, IP3, …) – это энергии, необходимые для
удаления электрона от однозарядного, двухзарядного и т.д. положительного
иона (атомарного или молекулярного). СЭ (EA - electron affinity) - это
энергия, которая выделяется при присоединении электрона к атому или
молекуле, взятая с противоположным знаком. ПИ и СЭ являются
окислительно-восстановительными характеристиками атома.
Размеры атомов и ПИ при перемещении слева направо вдоль периода
уменьшаются. Это объясняют тем, что электроны все сильнее притягиваются
к ядру по мере возрастания заряда ядра