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文檔簡介
注冊電氣工程師-物質結構和物質狀態總結牢記:4個量子數(主、角、磁、旋)及其關系3原則(1特例)能級圖1原子:原子核(質子+中子)核外電子排布在原子軌道(波函數ψ:三維空間中電子運動的區域)上:不能用經典力學描述,波動方程——薛定諤方程來描述224個量子數(主n、角l、磁m、旋ms)及其關系:主量子數n(決定單電子原子電子運動的能量、表示電子層)=1,2,3,4……電子層K,L,M,N……角量子數l(決定原子軌道形狀,表示亞層)=0,1,2,3……(n-1)s,p,d,f……軌道球形紡錘形梅花形磁量子數m(決定原子軌道空間伸展方向)=0,±1,±2,±3……±ll=0(s軌道),m=0,s軌道空間伸展方向為1:l=1(p軌道),m=0,+1,-1,3個等價軌道:l=2(d軌道),m=0,±1,±2,5個等價軌道:n、l、m三個量子數確定一個波函數ψ(原子軌道):如Ψ(1,0,0)代表1s原子軌道自旋量子數ms(決定電子自旋方向,順、逆自旋)取值:+1/2和-1/2,表示自旋平行;表示自旋反平行表示核外一個電子的完整運動狀態的波函數:Ψ(n,l,m,ms)如:Ψ(2,1,0,+1/2)代表2p原子軌道上的一個電子原子中原子軌道數目=n2,最多可以容納的電子總數=2n2個原子核外電子分布三原則(1)能量最低原理(2)泡利不相容原理:一個原子軌道只能容納2個電子(自旋方向相反)(3)洪特規則:在等價(簡并)軌道中電子將盡可能分占不同軌道,且自旋方向相同。d4是而不是特例:全空、全滿、半滿時,比較穩定。如Cr(24):1s22s22p63s23p63d54s1元素性質的周期性原子半徑和(非)金屬性:同周期:從左→右,原子半徑減小,金屬性減弱同族:主族元素:從上→下,原子半徑增大,金屬性增強;過渡元素:從下→上,金屬性增強電離能(失去e)、電子親和能(得到e)、電負性(吸引e)同周期:從左→右,電負性增大,金屬性減弱同族:從上→下,電負性減小,金屬性增強氧化物及其水合物的酸堿性遞變規律同周期:從左到右酸性遞增,堿性遞減(記住NaOH);同族:自上而下酸性遞減,堿性遞增(記住HF);同一元素:價態越高,酸性越強。如CrO(堿性),Cr2O3(兩性),CrO3(酸性)化學鍵和分子結構分子或晶體中相鄰的原子(離子)之間的強烈的相互作用。化學鍵一般分為離子鍵、共價鍵和金屬鍵σ鍵:原子軌道沿兩核連線,以“頭碰頭”方式重疊不含有雙鍵和三鍵的物質S-S:H2S-Px:HClPx-Px:Cl2Л鍵:原子沿兩核連線以“肩并肩”方式進行重疊。如單鍵:σCl-Cl雙鍵:σ+Л-C=C-三鍵:σ+Л+ЛN≡N雜化軌道理論和分子空間構型非極性分子與非極性分子間之間:只有色散力;非極性分子與極性分子之間:具有色散力和誘導力;極性分子與極性分子之間:具有色散力、誘導力和取向力。分子間力(范德華力):色散力、誘導力和取向力的總稱。其中色散力最普遍,也最重要。含有氫鍵的物質HF、H2O、NH3、無機含氧酸(HNO3、H2SO4、H3BO3等)、有機羧酸(-COOH)、醇(-OH)、胺(NH2)、蛋白質等分子之間都存在氫鍵。而乙醛(CH3CHO)和丙酮(CH3-CO-CH3)等醛、酮、醚分子之間則不能形成氫鍵。但與水分子之間能形成氫鍵。分子間力對物質性質的影響
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