原子结构.docx
第6章原子结构16-1利用玻尔理论推导的轨道能量公式,计算甄原子的电子从第五能级班迁到其次旎级所择放的能量级诙线的波长，解：£=&一马=2.179XI(尸/一/=4.567×1(19J=-=%-p-=434.1.nme,097×,0,(-J6-2利用存布岁依关系式计徵；(1)质贵为9.1XKPkg,速度为6Qx1.O6m的电子,其波长为多少?(2)质>为1.0XUy2kg,速度为1.0x103mJ的子弹，其波长为变少?此两小甥的计算结果说明什么问题?解：(1)=-=-6621.0'1-=1.2×10-,om=120pm'nn>9.1x0-31x6.0x06f'2>,6.626×10,=6.6×10',5m=6.6×I():,pin-=1.0IO2XIO5由此可见,电子的波长与原子大小相近，探讨原子核外电子运动状态时，必需考虑它的波动性；而子弹的波长极短,无法测Ift.故波动性无法觉察,所以子弹表现微粒性.听从经典力学运动燥律.【13】定性的画山：3d”轨道的原子轨道用度分布图，4dy?轨道的电子云角度分布图，4p轨道的电子云径向分布图。解：64下列哪些域子数是不合理的，为什么?(1)=2/=1n=0m5=2(2)二21=2/M=-IIw,=-3(3)n=3/=0n=()叫=O(4)=3/=In=+1IW,=+彳(5)二2/=O，=1ms=+2(6)n=5/=4m=41m,三+解：合理。（2）不合理，I应小于.（3）合理。（4）合理.（5）不合理,，=（）.（6）不合理，/应小于（6-5氮原子中有7个电子,写出各电子的四个中子数.66用原子轨道符号表示下列各组僦子数(1) n=2=iW=-I(2) j=4=<)/M=O(3) n=51.=2m=2(4) =6/=3/»=()解：(1)2p,I¾2p,:<2>4s：(3)5d”或5d,：/：(4)6f,6-7具有卜列量子数的轨道，破多UJ容纳多少个电子？(I>"=3(2>=4/=Im=-1(3>n=2=in=0mt=-2(5) ”=31=3(5)"=4n=+1(6) n=4nk=+-2(7) "=31=2解：18；(2)2：(3)1：(40：(5)6：(6)16；(7)106-8用斯莱特规则分边计算Na原子的1.$.2s和3s电子的有效核电核.解：z；=11-0.3=10.7.=11-(2X0.85+0.357)=6.85z-11-(2x1+8x0.85)-2.20【心9】对多电子原子来说，当主量干数心4时,有几个能徼？各能级彳I几个轨道？/K能容纳几个电子？解：有4个能级：4s.4p.4d.4f.4s能级轨道数为1.4p能级轨道数为3.4d旎级轨道数为5.4f能级轨道数为7,故共16个轨道，以笠能容纳2、6、10、14共32个电子.6-10在氢原子中，在和宽哪一种状态能量高?在19号元崇6中,4s和3d哪一种状态能量高？为什么？_|36斛：在泡原子中，4$轨道和M轨道，4$能眼高。因为单电子原子Et=-FcV；193元素n钾的4s轨道和3d轨道.3d能盘高.因为£=(”+0.71).6-11写出原子序数分边为25、49.79、86的四种元素原子的电子扑布式，并推断他们在周期表中的位置，解：略.16-121推断下列说法是否正确？为什么？(I)s电子轨道是绕核旋转的一个圆圈.而p电子是走8字形(2在N电子层中，有4s4p,4d,4f共4个原子轨道.主跳于数为1时，有自旋相反的两条轨道.(3)氢原子中原子轨道旎盘山主班子数”来确定.(4发原子的核电核数和有效核电核数不相等。(5)向阜子数/确定了全部原子(包括级原子和多电子原子原子轨道的形态，(6)1.产的3s、3p.3d轨道能限相同.解；1)错.身为：S原子轨道的角度分布图为一个从原子核为球心的球面，而S电子云图是一个球体，其剖面图是个网.P轨道的角度分布图为两个在原点相切的球面.而P电子云图象或几率分布是一个哑铃形体，其剖面图是8字型.(2)不正确，在N电子层中,因主用子数为4,所以角地子数可以是0,1,2,3.所以可以有一条S轨道,三条P轨道,五条d轨道,七条f轨道.共16条轨道.主量子数为1时，只能有一条S轨道，可以容纳自旋相反的两个电子.(1)正确。因为氮原子是单原子分子。(2)不正确,因为氯原子是单电子原子，它的核电荷数与它的有效核电荷数相等.【6/3】依据下列各元素的价电子构型，指出他们在周期表中所处的周期和族，是主族还是副族？3s,.4s24p3d-4s2.3d54s,3d,04s,.4s24p6解：略.6-14完成卜列衣格原子序数电子排布式价电子构型周期族元素分区241.ss12p63s13p63d1.04s24p54d,f1.5s2六I1.A解:原子序数电子排布式价电子构型周期族元素分区241.s22s22p63s23pfr3d54s,3d54s,四V1Bd区351.s22s22p63s23p63d'4s24p,4s24pj四V1.1.AP区481.s22sp63s23p63<1.w4824pft4dw5s24d,n5s2五IIBds区561.s22s22p63s23p63d,04s24p64d,f1.5s25pW6$-Jk.I1.AS区615写出下列离子的电子排布式：Cu2Ti5*.Fe".Pb".S2解：Cr,:Ar3d9Ti":Ar3d1.FcsArMsPb:,：Xc)5d1.04s2S2'（Ne3s23p6【&16】价电子构型分边满意下列条件的是哪类或郎一种元素？（1具有2个P电子.（2）有2个n=4.=0的电子和6个”=342的电子.（3）3d为全满,4s只有一个电子.解：（1）碳族元素；（2）Fe;CU（6-171原子序数1-36的基态原子中，有哪几种电子构蟹及哪几种元素具有2个不成对电子？解：提示:8种元索.6-18某一元素是原子序数为24,同：（1）该元索原子的电子总数是多少？（2）他的电子排布式是怎样的？（3）价电子构型是怎样的？（4）它的第几周期,第几族？主族还是副族？最蔚辄化物的化学式是什么？解：（I）该元素原子的电子总数为24：（2）电子排布式rAr3dj4s(3)价电子构型：3d54s,(4)属于第四周期，笫V1.B族,最高轴化物的化学式为：CrOj【仪19】为什么黑子的最外层上最多只能有8个电子？次外层上最多只能有18个电子？(提示：从能级交织上去考虑)解：多电子原子的最外电子层上只能出现s、P电子,不能出现d、f电子.所以最多只能有8个电子。由于ES+1.)sVE(nd),出现同电子前应当先出现这样”d就没法充当最外层：次外层上只能出现s、p、d电子，不能出现f电子,道理类似:由于£K+1>sVE(")dVE("+1.>pV£i(M，出现”f电子前应当先出现("+1.)S和(”+1.)p,这样f就没法充当次外层,所以最多只能有18个电子.【6.20】有A,B,CD四种元素，其一外层电子依次为I,2,2.7i其原子序数按B.CD.A次序增大.已知A与B的次外层电子数为8,而C与D的次外层电子数为18.试问：(1)那些是金属元素？(2)A与D的简洁离子是什么？(3)哪一元素的翅钏化物的碱性最强？(4>BD两元素间能形成何种化合物？写HI化学式，解:(DA.B,C;(2)AD.(3)AOH；(4)离子里，BD2(留意:按时就A、B、C、D郴不能确定为何种元素.不能把A、B、C、D认定为Rb、Mg.Zn.Br)6-21试依据原子结构理论预料：(1)第八周期将包括多少中元素？(2)潦子核外出现第一个5g(=4)电子的元素原子序数是多少？(3)第114号元素属于哪一周期?哪一族?试写出其电子排布式.的(I)第八能级殂电子块充状况为:8/5铲6fZ7d8p*故有50伸元索；(2) 121：(I)第七周期IVAsIs22s22p63s23p,i3d,04s14p64<1.1.04f1.45s25p65d,05f1.46s26p66d,o7s27p2.6-22试比较下列各时原子或离子半径的大小不能去)；Sc和CaSr和BaK和AgFc”和Fc,'Pb和Pb"S和S2解：Sc<CaSr<BaK>AgFcfFe”Pb>Ph2s<s2(623试比较下列各对原子电离能的凹凸(不杳表)；O和NA1.和MgSr和RbCu和ZnCs和AuBrf1.1.Kr解：OVNA1.>MgSr>RbCu<ZnCs<AuBr<Kr6-24试用原子结构理论说明：(1)稀有气体在每冏期中具有最高的电离能.<2>电离能：P>S<3)电子一核能:S>O4)电子亲核能：ON解：(1)同周期中有效核电荷最高.且电子构型为s%p6稔定的八隅体结构，(2) P和S的电子构型分别为33p'和3s23p4.S填充最终I个电丁需消髭成对能，故易失去，而且失去1个电子后成4寸半满稳定结构。(3) O俅子半径特殊小,获得电子后电子之间的排斥能大.(4) C和N的电子构型分别为2s和2s22p,C获得1个电了达半满结构,而N块得I个电子需消耗成时能，6-25推断常淑下,以下气相反应能否自发进行？(1) Na(g)+Rb(g>Na'(g)+Rb(g)(2) F(g)+CI(g)CI(g>+F(g)解；(I)r=N,-Rb=<519.6-422.3)kJ-n>1.1.=97.3Umo1.1.Hi于ArHX),而很小,所以AQXK反应不能自发进行.(2)AH=Ef>£6=(343.8-365.3)Umo1.=-21.5kJmo吐由千A,H<O,而AS很小.所以ArGV),反应可自发进行,6-26将下列原子按电负性降低的次序排列(不杳去)：Ga,S.EAs.Sr.Cs解：F,S,A$,Ga.Sr.Cs。6-27指出具有卜列性质的元玳：(不杳表，且稀有气体除外)(I)原子半径域大和最小.(2)电离能最大和最小。(3)电负性最大和最小.(4)电子亲核能最大.解：(1)CsfUH：(2)HC和Cs;<3)F和Cs;(4)C1.
