Контрольная работа: Многоэлектронные атомы

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

В атоме водорода электрон находится в силовом поле, которое создается только ядром. В многоэлектронных атомах на каждый электрон действует не только ядро, но и все остальные электроны. При этом электронные облака отдельных электронов как бы сливаются в одно общее многоэлектронное облако. Точное решение уравнения Шредингера для таких сложных систем связано с большими затруднениями и, как правило, недостижимо. Поэтому состояние электронов в сложных атомах и в молекулах определяют путем приближенного решения уравнения Шредингера.
Общим для всех приближенных методов решения этого уравнения является так называемое одноэлектронное приближение, т.е. предположение, что волновая функция многоэлектронной системы может быть представлена в виде суммы волновых функций отдельных электронов. Тогда уравнение Шредингера может решаться отдельно для каждого находящегося в атоме электрона, состояние которого, как и в атоме водорода, будет определяться значениями квантовых чисел n, l, m и s. Однако и при этом упрощении решение уравнения Шредингера для многоэлектронных атомов и молекул представляет весьма сложную задачу и требует большого объема трудоемких вычислений. В последние годы подобные вычисления выполняются, как правило, с помощью быстродействующих электронных вычислительных машин, что позволило произвести необходимые расчеты для атомов всех элементов и для многих молекул.
Исследование спектров многоэлектронных атомов показало, что здесь энергетическое состояние электронов зависит не только от главного квантового числа n, но и от орбитального квантового числа l. Это связано с тем, что электрон в атоме не только притягивается ядром, но и испытывает отталкивание со стороны электронов, расположенных между данным электроном и ядром. Внутренние электронные слои как бы образуют своеобразный экран, ослабляющий притяжение электрона к ядру, или, как принято говорить, экранируют внешний электрон от ядерного заряда. При этом для электронов, различающихся значением орбитального квантового числа l, экранирование оказывается неодинаковым.
Так, в атоме натрия (порядковый номер Z=11) ближайшие к ядру К- шли L-слои заняты десятью электронами; одиннадцатый электрон принадлежит к M-слою (n = 3). На рис. 1 кривая 1 изображает радиальное распределение вероятности для суммарного электронного облака десяти «внутренних» электронов атома натрия: ближайший к ядру максимум электронной плотности соответствует К-слою, второй максимум- L-слою. Преобладающая часть внешнего электронного облака атома натрия расположена вне области, занятой внутренними электронами, и потому сильно экранируется. Однако часть этого электронного облака проникает в пространство, занятое внутренними электронами, и потому экранируется слабее.
Рисунок 1 - График радиального распределения в атоме натрия: 1 – для десяти электронов K и L-слоев; 2 – для 3S-электрона; 3 – для 3Р-электрона
Какое же из возможных состояний внешнего электрона атома натрия - 3s, Зр или 3d- отвечает более слабому экранированию и, следовательно, более сильному притяжению к ядру и более низ-кон энергии электрона? Как показывает рис. 2, электронное облако Зs-электрона в большей степени проникает в область, занятую электронами K- и L-слоев, и потому экранируется слабее, чем электронное облако Зр-электрона. Следовательно, электрон в состоянии 3s будет сильнее притягиваться к ядру и обладать меньшей энергией, чем электрон в состоянии Зр. Электронное облако Зd-орбитали практически полностью находится вне области, занятой внутренними электронами, экранируется в наибольшей степени и наиболее слабо притягивается к ядру. Именно поэтому устойчивое состояние атома натрия соответствует размещению внешнего электрона на орбитали 3s.
Таким образом, в многоэлектронных атомах энергия электрона зависит не только от главного, но и от орбитального квантового числа. Главное квантовое число определяет здесь лишь некоторую энергетическую зону, в пределах которой точное значение энергии электрона определяется величиной l. В результате возрастание энергии по энергетическим подуровням происходит примерно в следующем порядке.
В многоэлектронных атомах вследствие взаимного электростатического отталкивания электронов существенно уменьшается прочность их связи с ядром. Например, энергия отрыва электрона от иона Не +
равна 54,4 эВ, в нейтральном атоме Не она значительно меньше - 24,6 эВ. Для более тяжелых атомов связь внешних электронов с ядром еще слабее.
Важную роль в многоэлектронных атомах играет специфическое обменное взаимодействие, связанное с неразличимостью электронов, и тот факт, что электроны подчиняются Паули принципу, согласно которому, в каждом квантовом состоянии, характеризуемом четырьмя квантовыми числами, не может находиться более одного электрона. Для многоэлектронного атома имеет смысл говорить только о квантовых состояниях всего атома в целом.
Однако приближенно, в так называемом одноэлектронном приближении, можно рассматривать квантовые состояния отдельных электронов и характеризовать каждое одноэлектронное состояние (определенную орбиталъ, описываемую соответствующей функцией) совокупностью четырех квантовых чисел n, l, m l
и m s
. Совокупность 2(2l+ 1) электронов в состоянии с данными n и l образует электронную оболочку (называемую также подуровнем, подоболочкой); если все эти состояния заняты электронами, оболочка называется заполненной (замкнутой).
Определить энергию активации и температуру Т 3
, если константа скорости К 3
=3,0 мин -1
, при температуре Т 1
=9,4 °С константа скорости К 1
=2,37 мин -1
, а при температуре Т 2
=14,4 °С константа скорости К 3
=3,2 мин -1
.
Затем по уравнению Аррениуса рассчитываем энергию активации:
Е акт
= 2,303 •8,314 •282,4 •287,4 •lg((3.2/2.37)/(282.4-287.4))=40698 Дж/моль.
После этого в уравнении Аррениуса величину К 2
и Т 2
заменяем на К 3
и Т 3
и выражаем Т 3
:
Т 3
=Т 1
•Е акт
/(Е акт
-2,303 •R •Т 1
•lg(K 1
/K 2
));
Т 3
=282,4•40698/(40698-2,303 •8,314 •282,4 •lg(3,0/2,37)) = 286,3 К = 13,3 °С
Энергия активации равна 40698 Дж/моль,
1. Карапетьянц М.X., Дракин С.И., Строение вещества, 3 изд., М., 1978.
2. Ельяшевич М.А., Атомная физика, 7 изд., т. 1-2, М., 1984.

Название: Многоэлектронные атомы
Раздел: Рефераты по физике
Тип: контрольная работа
Добавлен 21:06:04 13 декабря 2009 Похожие работы
Просмотров: 232
Комментариев: 9
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Ребятки, кто на FAST-REFERAT.RU будет заказывать работу до 26го мая - вводите промокод iphone, и тогда будете учавствовать в розыгрыше iphone xs)) сам только что узнал, что у них такие акции бывают (п.с. кстати не удивляйтесь что вас перекидывает на сайт с другим названием, так и должно быть)
Мне с моими работами постоянно помогают на FAST-REFERAT.RU - можете просто зайти узнать стоимость, никто вас ни к чему не обязывает, там впринципе всё могут сделать, вне зависимости от уровня сложности) у меня просто парень электронщик там какой то, тоже там бывает заказывает))
Спасибо, Оксаночка, за совет))) Заказал курсач, отчет по практике, 2 реферата и дипломную на REFERAT.GQ , все сдал на отлично, и нервы не пришлось тратить)
Я обычно любые готовые работы покупаю на сайте shop-referat.tk , и свои все там же на продажу выставляю, неплохой доп.заработок. А если там не нахожу то уже на referat.gq заказываю и мне быстро делают.
Да, но только в случае крайней необходимости.

Контрольная работа: Многоэлектронные атомы
Итоговое Сочинение Искусство Без Срока Давности
Реферат Интерьер Жилого Помещения
Реферат: Риттсбургская Пенсильвания. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Инфляция в отечественной экономике
Курсовая работа по теме Проектирование установки Н10-ИДЦ для горячего копчения рыбы
Сочинение По Стихотворению Лермонтова Утес 6 Класс
Контрольная работа по теме Этапы проектирования электронных систем
Реферат Гимнастика Список Литературы
Курсовая работа по теме Игра как метод обучения и воспитания
Реферат по теме Функции почек в организме
Курсовая Работа На Тему Аудит В Условиях Компьютерной Обработки Данных (Код)
Курсовая работа по теме Развитие предпринимательства в Сибири в конце XIX – начале 20 вв.
Внешняя И Внутренняя Политика 19 Века Реферат
Контрольная Работа 11 Вариант 4
Реферат: Трудовые заболевания. Скачать бесплатно и без регистрации
Эссе Ценности Образовательной Организации
Рефераты: Электроника и схемотехника
Курсовая работа по теме Правила бокса и организация соревнований
Тұлғаның Қалыптасуы Мен Дамуы Реферат
Реферат по теме Документно-інформаційне забезпечення господарсько-договірної діяльності проектно-конструкторського та технологічного бюро Укрзалізниці
Реферат: Экологические катастрофы и их последствия
Контрольная работа: Понятие и основная характеристика обществ с ограниченной ответственностью и обществ с дополнительной ответственностью
Реферат: Человек и ноосфера