Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Екранування.

Заряд ядра збільшується швидше, ніж головне квантове число (наприклад, за
n = 1, Z = 1 та 2; n = 2, Z = 3…10), можна очікувати, що енергія, необхідна для відщеплення електрона від атома, повинна збільшуватися зі збільшенням Z. Це не так.

І(Н) = 1312 кДж/моль

І(Li) = 520 кДж/моль

Менше значення енергії іонізації Li пояснюється:

ü середня відстань 2s – електрона від ядра більша, ніж 1s – електрона;

ü 2s – електрон атома Li відштовхується від внутрішніх 1s2 – електронів, що полегшує його відщеплення.

"Внутрішнє" відштовхування пояснюється також "екрануванням" ядра внутрішніми електронами, що спричиняє притягання валентних електронів лише часткою загального заряда ядра. Ця частка називається ефективним зарядом ядра Zеф.

Zеф(Li) = +1,3 (замість 3).

 

Електронна густина 1s – орбіталі знаходиться ближче до ядра, ніж густина 2s - орбіталі. Закони електростатики стверджують, що коли пробний заряд (2s – електрони) не накладається на інший заряд (1s – електрони), потенціал буде таким самим, якби цей інший заряд знаходився у центрі (в ядрі). Тоді валентному електрону на 2s – орбіталі відповідав би потенціал, еквівалентний одиничному ефективному заряду ядра (Zеф = 1,0).

Якби заряд 2s – електрона проникав у поле 1s – електрона, він був би екранований і відповідав би потенціалу, еквівалентному повному заряду ядра
(Zеф = 3,0).

За часткового проникнення енергія орбіталі 2s – електрона не змінюється, але енергія іонізації 2s – електрона визначається вже ефективним ядерним зарядом Zеф, який дещо менший дійсного заряду ядра:

Zеф = Z - S

S – константа екранування.

Завдяки наявності одного чи декількох максимумів електронної густини біля ядра s – орбіталі є сильно проникливими в орбіталі попередніх рівнів і менш екранованими електронами, які розташовані на цих попередніх рівнях, ніж орбіталі з більшим значенням l.

В свою чергу, s – орбіталі екранують в більшій мірі, ніж інші орбіталі. Найбільш проникливими та найменш екрануючими є орбіталі з високими значеннями l (d –та f – орбіталі).

 

Розрахунок константи екранування (за Слетером) на ns - або np – орбіталі:

а) записують електронну конфігурацію атома елемента як наступні групи орбіталей: (1s) (2s 2p) (3s 3p) (3d) (4s 4p) (4d) (4f) (5s 5p) (5d) (5f) …

б) електрони будь-якого угруповання справа від (ns np) – групи не уносять внеску у константу екранування;

в) приймають, що усі електрони цієї (ns np) – групи, що залишилися, екранують валентний електрон з внеском 0,35 на кожний з них;

г) припускають, що усі електрони на (n – 1) – рівні екранують з внеском 0,85 на кожний з них, усі електрони (n – 2) – рівня або нижче екранують валентний електрон повністю (внесок 1,00).

Якщо екранований електрон знаходиться у nd –або nf – групах, правила б) та в) залишаються, а правило г) змінюється: усі електрони в групах, які розташовані зліва nd –або nf – груп, вносять 1,00 у константу екранування.

 

Розрахунок Zеф для валентного 2р – електрона в атомі нітрогену:

згрупована електронна конфігурація (1s)2 (2s 2p)5

S = 2 ∙ 0,85 + (5-1) ∙ 0,35 = 3,10 (5ē 2s 2p мінус один, для якого проводиться розрахунок).

Zеф = ZS = 7,0 – 3,1 = 3,9.

 

Розрахунок Zеф для валентного 4s – електрона в атомі цинку:

згрупована електронна конфігурація (1s)2 (2s 2p)8 (3s 3p)8 (3d)10 (4s)2

S = (2 + 8) ∙ 1,00 + (8 + 10) ∙ 0,85 + (2 – 1) ∙ 0,35 = 25,65 (2ē 4s мінус один, для якого проводиться розрахунок).

Zеф = ZS = 30,0 – 25,65 = 4,35.

 

Розрахунок Zеф для валентного 3d – електрона в атомі цинку:

згрупована електронна конфігурація (1s)2 (2s 2p)8 (3s 3p)8 (3d)10 (4s)2

S = (2 + 8 + 8) ∙ 1,00 + (10 – 1) ∙ 0,35 = 21,15 (10ē 3d мінус один, для якого проводиться розрахунок).

Zеф = ZS = 30,0 – 21,15 = 8,85.

 

Енергія іонізації залежить від ефективного заряду ядра, радіусу атома, екрануючої дії електронів:

а) збільшується (більша взаємодія електрона з ядром), збільшується;

б) збільшується (менша взаємодія ē з ядром), зменшується;

в) характер підрівнів (чим міцніше електрон на підрівні сполучений з ядром, тим важче його відщепити), – електрон відщепити важче, ніж – електрон, – електрон відщепити важче, ніж – електрон.

г) ефект екранування (зменшується в міру збільшення числа екрануючих електронів);

д) характер забудови електронами підрівнів: відрізняються підвищеною стійкістю.

 

Наприклад, зміна енергії іонізації атомів елементів ІІ періоду:

екрануюча дія електронів – однакова.

 

Енергія іонізації змінюється періодично. В межах періоду зростає зліва направо, в головних підгрупах зменшується зверху вниз.

 




Переглядів: 1603

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Енергія іонізації . | Спорідненість до електрона .

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

  

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.323 сек.