Bài giảng Hóa đại cương - Chương 2: Nguyên tử và quang phổ nguyên tử - Huỳnh Kỳ Phương Hạ
CHÖÔNGII
NGUYEÂN TÖÛ VAØ
QUANG PHOÅ
NGUYEÂN TÖÛ
Phoå ñieän töø
Chuyeån dòch electron trong nguyeân töû Hydro
Lyman series => Töû ngoaïi
(ultraviolet)
n > 1 ==> n = 1
Balmer series => Khaû kieán
(visible light)
n > 2 ==> n = 2
Paschen series => Hoàng ngoaïi
(infrared)
n > 3 ==> n = 3
Moät soá thuyeát caáu taïo nguyeân töû coå ñieån
. Thuyeát caáu taïo nguyeân töû John Dalton
(1803)
Ñònh ñeà 1
. Moät nguyeân toá ñöôïc caáu taïo töø nhöõng haït cöïc nhoû
goïi laø nguyeân töû.
. Taát caû caùc nguyeân töû cuûa moät nguyeân toá coù cuøng
tính chaát hoùa hoïc.
Ñònh ñeà 2
. Caùc nguyeân töû cuûa caùc nguyeân toá khaùc nhau thì
khaùc nhau veà tính chaát.
Ñònh ñeà 3
. Caùc hôïp chaát ñöôïc taïo thaønh khi caùc nguyeân töû
cuûa 2 hay nhieàu nguyeân toá keát hôïp vôùi nhau.
. Trong moät hôïp chaát, soá caùc nguyeân töû cuûa moãi
loaïi laø haèng soá xaùc ñònh.
Ñònh ñeà 4
. Trong moät phaûn öùng hoùa hoïc thoâng thöôøng,
khoâng coù moät nguyeân töû naøo bieán maát hay thay
ñoåi thaønh nguyeân töû cuûa nguyeân toá khaùc.
. Caùc phaûn öùng hoaù hoïc bao goàm söï trao ñoåi hay
keát hôïp cuûa caùc nguyeân töû.
Thuyeát caáu taïo nguyeân töû cuûa
Joseph John Thompson (1897)
. Khoâng nhö John Dalton, Thomson ñaõ nhaän
thaáy raèng nguyeân töû khoâng phaûi laø nhöõng haït
“khoâng theå chia nhoû”.
. OÂng phaùt hieän nguyeân töû goàm nhöõng haït nhoû
hôn tích ñieän aâm (electron) vaø ñieän döông.
. Töø ñoù oâng ñöa ra moâ hình: Nguyeân töû goàm
ñieän tích (+) phaân boá ñoàng ñeàu trong toaøn
boä theå tích nguyeân töû vaø nhöõng e chuyeån
ñoäng giöõa caùc ñieän tích döông ñoù.
. Moâ hình nguyeân töû cuûa Thompson
Thuyeát caáu taïo
nguyeân töû cuûa
Ernest Rutherford
. Vaøo nhöõng naêm 1908 ñeán 1911, Ernest
Rutherford, moät hoïc troø cuûa Thompson, ñaõ
phaùt trieån thuyeát caáu taïo nguyeân töû cuûa
Thompson vaø söûa nhöõng choã sai trong caáu
truùc nguyeân töû.
Theo Rutherford
. Nguyên tử được cấu tạo chủ yếu là khoảng
trống.
. Tổng điện tích dương và hầu hết khối lượng
nguyên tử tập trung ở hạt nhân.
. Các electron thì nằm trong đám mây electron
quay xung quanh hạt nhân.
. Caùc haït tích ñieän döông ôû haït nhaân goïi laø proton.
Proton tích ñieän traùi daáu vaø baèng veà cöôøng ñoä vôùi
caùc electron
. Vaøo naêm 1932, James Chadwick phaùt hieän
theâm loaïi haït thöù 3, goïi laø neutron, giuùp coá
ñònh proton ôû haït nhaân nguyeân töû.
Thuyeát caáu taïo
nguyeân töû
. Bohr ñöa ra giaû thieát raèng caùc
electron chieám nhöõng möùc
naêng löôïng khaùc nhau trong
nguyeân töû. Khi nguyeân töû bò
kích thích, ví duï nhö bò ñoát,
electron coù theå nhaûy leân möùc
cao hôn. Khi electron nhaûy
veà möùc ñaàu (naêng löôïng thaáp
hôn), moät naêng löôïng xaùc
ñònh seõ giaûi phoùng ôû böôùc
soùng nhaát ñònh cuûa aùnh saùng.
Niels Bohr (1915)
. Naêm 1913, Bohr ñöa ra
thuyeát môùi, döïa treân
Rutherford vaø Planck
(sau Sommerfeld boå
sung vaø phaùt trieån neân
coøn goïi laø thuyeát Bohr-
Sommerfeld), goàm 3
ñònh ñeà:
. Electron quay quanh haït nhaân khoâng phaûi treân
nhöõng quyõ ñaïo baát kyø maø treân nhöõng quyõ ñaïo troøn,
ñoàng taâm coù baùn kính nhaát ñònh goïi laø nhuõng quyõ
ñaïo beàn (hay quyõ ñaïo cho pheùp).
. Khi quay treân nhöõng quyõ ñaïo beàn naøy electron
khoâng phaùt ra naêng löôïng ñieän töø.
. Naêng löôïng (E) chæ ñöôïc phaùt ra hay haáp thuï khi
electron chuyeån töø quyõ ñaïo beàn naøy sang quyõ ñaïo
beàn khaùc vaø baèng hieäu soá naêng löôïng cuûa electron
ôû Eđ vaø Ec.
. Phöông trình Planck lieân heä giöõa naêng
löôïng vaø taàn soá soùng:
E = Eđ – Ec = h
. ÔÛ ñaây h laø haèng soá Plank (6.626 10-34 J.s).
. laø taàn soá böùc xaï.
Maãu nguyeân töû Bohr
. Öu ñieåm maãu Bohr:
. Bieåu töôïng cuûa maãu Bohr cho ñeán nay vaãn coøn
duøng ñöôïc cho ñeán nay.
. Giaûi thích ñöôïc yù nghóa vaät lyù cuûa quang phoå
nguyeân töû .
. Tính ñöôïc baùn kính, toác ñoä vaø naêng löôïng cuûa
nguyeân töû .
. Töø nguyeân töû nguyeân töû Hidro coù theå aùp duïng
gaàn ñuùng cho nguyeân töû nhieàu e.
. Coâng thöùc Bohr tính baùn kính caùc quyõ ñaïo beàn:
n 2 h 2
(A0)
r
2
2
4 me
. n: soá löôïng töû chính, m: troïng löôïng e.
m= 9.1x10-28g
. e: giaù trò tuyeät ñoái cuûa ñieän tích
e=4.8x10-10 ñôn vò tónh ñieän (Cm3/2g1/2s-1).
. Töø ñoù r1= 0.529 (A0)
. r1:r2:r3 = 12:22:32
. Tính naêng löôïng
2
4
1 2 me
n 2 h 2
E
(eV )
12
20
1eV 1 .6 10 erg 3 .8 10 cal
. Toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa e treân quyõ ñaïo beàn
1 2 2
n h
. Veà sau, Sommerfeld boå sung raèng:
. Quyõ ñaïo beàn cuûa caùc e trong nguyeân töû coù theå
troøn hay clip.
. OÂng ñaët ra soá löôïng töû thöù hai (l, goïi laø soá
löôïng töû thöù hai hay soá löôïng töû phöông vò). Soá
naøy xaùc ñònh hình daïng cuûa quyõ ñaïo electron.
Vôùi n=1 quyõ ñaïo chæ coù theå hình caàu (s,
spherical (l=0)), vôùi n=2 coù hai daïng quyõ ñaïo
(l=0 - daïng ellip, l=1 – daïng caàu). Vôùi baát kyø gí
trò n coù n daïng quyõ ñaïo. Electron chuyeån ñoäng
treân 2 quyõ ñaïo coù cuøng n (khaùc l) seõ khaùc nhau
chuùt ít veà naêng löôïng.
Tải về để xem bản đầy đủ
57 trang
18/04/2022
1180
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa đại cương - Chương 2: Nguyên tử và quang phổ nguyên tử - Huỳnh Kỳ Phương Hạ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_hoa_dai_cuong_chuong_2_nguyen_tu_va_quang_pho_nguy.pdf
