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)nэфa0 /(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