Tài liệu môn Hóa y dược

pdf 132 trang Người đăng tranhong Lượt xem 998Lượt tải 0 Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tài liệu môn Hóa y dược", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tài liệu môn Hóa y dược
CHƯƠNG 1:
CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - ĐỊNH 
LuẬT TuẦN HOÀN
BỘ MÔN HÓA
GV: ThS. NGUYỄN THỊ TUYẾT TRINH
1
MỤC TIÊU HỌC TẬP
1/ Phân tích được những ưu điểm và nhược 
điểm của mẫu nguyên tử cổ điển.
2/ Trình bày những luận điểm cơ bản của thuyết 
cơ học lượng tử trong nguyên tử.
3/Mô tả các đặc trưng của vân đạo nguyên tử.
4/ Vận dụng quy luật phân bố electron để biểu 
diễn cấu hình điện tử .
5/ Mô tả cấu trúc bảng hệ thống tuần hoàn và 
quy luật biến thiên của các nguyên tố.
2
MỤC LỤC
1/ Thuyết nguyên tử về vật chất
2/Mô hình nguyên tử của Thomson
3/ Thí nghiệm của Rutherford
4/ Mẫu nguyên tử của Borh
5/ Những tiền đề về cơ học lượng tử
6/ Ý nghĩa các số lượng tử
7/ Các quy luật phân bố điện tử
8/ Bảng hệ thống tuần hoàn.
3
4THUYEÁT NGUYEÂN TÖÛ VEÀ VAÄT CHAÁT
 John Dalton: 
– Caùc nguyeân toá caáu taïo töø caùc nguyeân töû.
– Nguyeân töû cuûa moät nguyeân toá hoaøn toaøn gioáng nhau.
– Nguyeân töû khoâng bò thay ñoåi trong caùc phaûn öùng hoaù 
hoïc
– Hôïp chaát hình thaønh khi caùc nguyeân töû khaùc nhau keát 
hôïp vôùi nhau.
 Nhöõng baùc hoïc coå Hy laïp cho raèng caùc hôïp chaát 
caáu taïo töø caùc ñôn chaát.
 Cuoái theá kyû 19 ngöôøi ta khaùm phaù ra nguyeân töû bao 
goàm caùc haït mang ñieän tích.
5
61897: Thomson vôùi thí nghieäm “tia aâm cöïc” 
phaùt hieän ra electron mang ñieän tích aâm
7Tia aâm cöïc vaø Electron
- Aùp ñieän theá cao leân 2 ñieän cöïc cuûa oáng 
catoâd. 
- Ñieän theá cao taùch caùc haït aâm ra khoûi aâm cöïc.
- Ñieän tích aâm chuyeån ñoäng veà ñieän cöïc 
döông anod (tia aâm cöïc).
- Haït mang ñieän tích aâm ñöôïc goïi laø electrone.
- Coù theå thay ñoåi ñöôøng ñi cuûa tia aâm cöïc 
baèng töø tröôøng.
- Tia âm cực lệch hướng đi về cực dương.
8SÖÏ TAÙCH CAÙC TIA PHOÙNG XAÏ
- Tia β leäch nhieàu chöùng toû haït mang ñieän tích aâm coù 
khoái löôïng nhoû. Ñoù chính laø doøng electron.
- Tia γ goàm nhöõng haït khoâng tích ñieän.
- Tia α leäch ít, chöùng toû khoái löôïng cuûa caùc haït mang 
ñieän tích döông raát lôùn.
- Nguyeân töû goàm caùc haït khoâng mang ñieän tích, haït 
döông vaø haït aâm.
9Moâ hình Thomson
- Nguyeân töû nhö quaû caàu 
roãng. 
- Ñieän tích döông phaân boá
treân maët caàu.
- Ñieän töû chuyeån ñoäng phía
trong.
10
1911: Rutherford duøng tia α baén qua laù vaøng 
daùt moûng  söï coù maët cuûa haït nhaân mang ñieän 
döông
11
Thí nghieäm cuûa Rutherford (1908)
12
Keát quaû thöïc nghieäm
13
Giaûi thích keát quaû thöïc nghieäm
+
- Phaàn lôùn theå tích trong 
nguyeân töû laø khoaûng troáng
- Haït nhaân coù kích thöôùc nhoû 
(caáu truùc chaéc ñaëc) naèm ôû 
giöõa
- Caùc haït alpha seõ bò leäch 
höôùng khi tieáp caän gaàn haït 
nhaân
- Mô hình Thomson không đúng
14
+
15
Moâ hình caáu taïo nguyeân töû cuûa Rutherford
- Nguyeân töû hình caàu.
- Ñieän tích döông taäp 
trung ôû taâm.
- Ñieän tích aâm phaân taùn 
xung quanh ñieän tích 
döông.
16
Caùch nhìn môùi veà 
caáu taïo nguyeân töû
Nguyeân töû goàm caùc haït 
mang ñieän tích döông, ñieän 
tích aâm, vaø trung hoaø 
(proton , electron , vaø 
neutron ).
Proton vaø neutron naèm ôû 
haït nhaân nguyeân töû vaø coù 
theå tích raát nhoû (r = 10
-14
m). Phaàn lôùn khoái löôïng cuûa 
nguyeân töû taäp trung ôû haït 
nhaân.
17
Nucleus: Protons va Notrons
Electron cloud
1. Cấu Tạo Nguyên Tử:
18
Đường kính nguyên tử cỡ 1 Å
Đường kính hạt nhân cỡ 10-4 Å
Khối lượng mỗi electron bằng 9,109 x 10-31 kg.
Điện tích electron bằng -1,60218 x 10-19 coulomb.
Proton có khối lượng 1,672623 x 10-27 kg
(1,007825 đvklnt), mang điện tích +1.
Notron có khối lượng 1,67482 x 10-27 kg
(1,008665 đvklnt), trung hoà điện.
e01
p11
n10
19
Kí hieäu nguyeân töû 
A: Soá khoái
Z: ñieän tích haït nhaân
Soá khoái A : A = Z + N. 
- Khoái löôïng cuûa electron raát nhoû neân 
M  A
* Nguyeân töû trung hoaø ñieän tích 
ñieän tích (+) =  ñieän tích( -)
P = e = Z (ñieän tích haït nhaân)
XAZ
20
Yù nghóa cuûa Z : ñieän tích haït nhaân
- Xaùc ñònh vò trí cuûa nguyeân toá trong 
baûng HTTH
- Xaùc ñònh thuoäc tính cuûa nguyeân toá 
(kim loaïi, phi kim)
21
Ñoàng vò 
- Ñoàng vò laø nhöõng daïng nguyeân töû khaùc nhau cuûa cuøng 
moät nguyeân toá maø haït nguyeân töû cuûa chuùng tuy coù 
cuøng soá proton nhöng khaùc soá nôtron ( do ñoù khaùc soá 
khoái). 
- Khoái löôïng nguyeân töû thöôøng laø ñaïi löôïng trung bình 
cuûa caùc ñoàng vò.
Ví duï: Nguyeân toá Cu coù 2 ñoàng vò beàn: 
Ñoàng vò Khoái löôïng 
nguyeân töû
Haøm löôïng
63
Cu 62,93u 69,09%
65
Cu 64,9278u 30,91%
22
Proti 
1
1
H 99,985% .
Deuteri 
1
2
H 0,015%.
Triti 
1
3
H nhan tao.
Clor 35 
17
35
Cl 75,57%.
Clor 37 
17
37
Cl 24,43%.
Carbon 12 
6
12
C 98,90%.
Carbon 13 
6
13
C 1,10%.
Carbon 14 
6
14
C.
Oxy 16 
8
16
O 99,76%.
Oxy 17 
8
17
O.
Oxy 18 
8
18
O.
Hầu hết các nguyên tố hoá học là hỗn hợp các đồng vị.
Khối lượng nguyên tử sẽ là khối lượng trung bình của các đồng vị
23
Ñoàng khoái : 
Giöõa caùc ñoàng vò cuûa nhieàu nguyeân toá 
khaùc nhau, coù theå tìm thaáy tröôøng hôïp 
chuùng coù ñieän tích haït nhaân khaùc nhau 
nhöng coù cuøng soá khoái
ví duï : 
18
40
Ar
19
40
K
20
40
Ca
24
ĐỘ BỀN CỦA HẠT NHÂN
- Các proton cùng dấu và ở rất gần nhau do đó 
lực đẩy giữa chúng rất mạnh.
- Giữa các hạt P, giữa các hạt P với N, giữa 
các hạt N còn tồn tại một loại lực hút –
khoảng cách ngắn.
- Nếu lực đẩy lớn hơn lực hút, hạt nhân sẽ 
không bền và phân rã, đồng thời phát các 
bức xạ. 
- Nếu lực hút trội hơn, hạt nhân sẽ bền vững
25
• Yếu tố chính để xác định hạt nhân nguyên tử có 
bền hay không là tỉ số: N/P
- Z = 2 đến 82 có các đồng vị bền: 
1 ≤ N/P ≤ 1,524
- Những hạt nhân nguyên có chứa 2,8,20, 50,82, 
126 proton hay nơtron thường bền hơn.
- Hạt nhân nguyên tử có một số chẳn cả P hay N 
thường bền hơn
- Kể từ Poloni (Z = 84) trở đi các nguyên tố đều có 
tính phóng xạ.
26
2. Caáu taïo voû electron
Moâ hình nguyeân töû do Rutherford ñeà nghò:
- Nguyeân töû goàm:
+ Moät haït nhaân tích ñieän döông.
+ Caùc electron quay xung quanh noù. 
- Nguyeân töû trung hoøa ñieän. 
- Löïc ly taâm caân baèng vôùi löïc huùt tónh ñieän. 
- Kích thöôùc haït nhaân raát nhoû so vôùi nguyeân töû.
Electron chuyeån ñoäng quanh haït nhaân seõ phaùt ra E döôùi 
daïng böùc xaï ñieän töø vaø cho phoå lieân tuïc 
=> e seõ maát daàn E vaø cuoái cuøng rôi vaøo haït nhaân 
=> nguyeân töû bò phaù vôõ (ngtöû khoâng toàn taïi).
27
Nhöôïc ñieåm thuyeát Rutherford:
- Khoâng giaûi thích ñöôïc tính beàn cuûa nguyeân töû. 
- Khoâng giaûi thích ñöôïc söï coù maët phoå vaïch cuûa noù. 
 Cấu Tạo Vỏ electron Theo Niels Bohr
Tieân ñeà 1: e quay quanh haït nhaân chæ theo moät soá quyõ ñaïo 
troøn, ñoàng taâm vaø coù baùn kính xaùc ñònh (quyõ ñaïo döøng).
Tieân ñeà 2: E cuûa e ñöôïc baûo toaøn, nghóa laø caùc ñieän töû 
khoâng haáp thu hoaëc böùc xaï ñieän töø. 
Tieân ñeà 3: Söï böùc xaï xaûy ra khi electron nhaûy töø quyõ ñaïo 
döøng naøy sang quyõ ñaïo döøng khaùc. 
E = E
cuoái
– E
ñaàu
28
a) Tính ñöôïc baùn kính quyõ ñaïo beàn, toác ñoä vaø naêng 
löôïng electron khi chuyeån ñoäng treân quyõ ñaïo ñoù.
Theo Borh moment ñoäng löôïng noù (mvr) phaûi baèng boäi 
soá cuûa h/2
=>
h=6,626.10
-34
J.s = 6,62 .10
-27 
ec.s la
ø
haèng soá Planck
m laø khoái löôïng cuûa e= 9,1.10
-28
g = 9,1.10
-31
kg
v laø toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa e
r laø baùn kính quyõ ñaïo döøng
n laø soá nguyeân = soá lôùp ñieän töû


2
h
nmvr
mr
h
nv
1
2


* Kết Quả Rút Ra Từ Các Tiên Đề Của Niels Bohr
29
Do khi quay treân quyõ ñaïo thì löïc huùt 
cuûa haït nhaân leân ñieän töû vaø löïc li taâm 
cuûa ñieän töû phaûi baèng nhau, ta coù:
Theá giaù trò v ôû bieåu thöùc treân ta ñöôïc:
+ Baùn kính r cuûa quyõ ñaïo:
Ñaët => 
2
22
4 r
Ze
r
mv
o

22
22
4 em
h
Z
n
r
e

30
Naêng löôïng toaøn phaàn cuûa ñieän töû: Baèng 
toång ñoäng naêng vaø theá naêng:
Thay r vaøo bieåu thöùc treân ta ñöôïc: ( = 3,14
e=4,8.10
-10
)
22
4222
hn
emz
E


r
Ze
r
Ze
r
Ze
r
Zemv
E
oooo  42
1
442
1
42
22222

tdvn
n
Z
E ln.
2 2
2

J
n
Z
E 18
2
2
10.35981,4.
2

31
Caùc giaù trò ñôn vò nlnt
Toå hôïp caùc 
haèng soá vaät lí
Teân ñôn vò 
nlnt 
Soá trò 
J (hartree) 4,35981x10
-18
kJ/mol 2625,5
Hz 6,579684x10
15
eV 27,21161
Haèng soá 
Rydberg, R
1,09737318x10
7
m
-1
32
Khí hidro
Khe saùng
Thaáu kính 
chuaån tröïc 
Laêng kính
Kính aûnh
Ñoû 
luïc 
tím
Ñieän aùp cao
Thaáu kính 
buoàng toái
b) Moâ hình nguyeân töû cuûa Bohr cho pheùp giaûi thích 
ñöôïc baûn chaát vaät lyù cuûa quang phoå vaïch nguyeân töû vaø 
tính toaùn ñöôïc vò trí caùc vaïch quang phoå hydro vaø caùc 
haït coù moät ñieän töû beân ngoaøi.
33
 Moãi vaïch quang phoå öùng vôùi moät soùng. Ñaïi löôïng 
ñaëc tröng cho soùng laø: 
- Taàn soá : soá laàn dao ñoäng soùng thöïc hieän ñöôïc trong moät 
giaây, ñôn vò: Hz
- Ñoä daøi soùng : quaõng ñöôøng soùng truyeàn ñi trong moät 
dao ñoäng, ñôn vò: m, nm, 
- Moái quan heä giöõa taàn soá vaø ñoä daøi soùng:
 .  = c (c: toác ñoä truyeàn soùng)
 Quang phoå vaïch cuûa nguyeân töû hidro coù 3 vuøng :
- Vuøng thuoäc phaàn töû ngoaïi cuûa quang phoå ñöôïc goïi laø 
daõy Lyman.
- Vuøng thuoäc phaàn hoàng ngoaïi cuûa quang phoå ñöôïc goïi laø 
daõy Paschen.
- Vuøng phaàn lôùn thuoäc phaàn nhìn thaáy ñöôïc laø daõy 
Balmer. 
34
Ở điều kiện thường, đa số electron tồn tại ở mức năng lượng 
thấp nhất (n = 1). Khi bị kích thích, electron hấp thu năng 
lượng và chuyển lên quỹ đạo xa nhân, có năng lượg cao hơn 
và nhanh chóng quay về quỹ đạo gần nhân, phát ra bức xạ tần 
số ν thoả mãn.
đvnlnt (1 a.u.)Ec – Ed = -
Z2
2
= hν
nc
2 nđ
2
1
(
1
)-
Các vạch dãy Lyman có sự chuyển electron từ quỹ đạo 
n = 2,3,4,  về n = 1.
Các vạch dãy Balmer có sự chuyển electron từ quỹ đạo 
n = 3,4,5 . về n = 2.
Các vạch dãy Paschen có sự chuyển electron từ quỹ đạo 
n = 4,5,6  về n = 3.
35
1
2
3
4
5
6

Lyman
Balmer
Pasen
Số
lượng 
tử
Borh 
n
Đơn vị
năng 
lượng 
nguyeân 
tử
0
-0,5
Hấp thụ Phaùt xạ
Caùc chuyeån dòch haáp thuï vaø phaùt xaï giöõa caùc möùc
36
37
Caùc giaù trò ñôn vò nlnt
Toå hôïp caùc 
haèng soá vaät lí
Teân ñôn vò 
nlnt 
Soá trò 
J (hartree) 4,35981x10
-18
kJ/mol 2625,5
Hz 6,579684x10
15
eV 27,21161
Haèng soá 
Rydberg, R
1,09737318x10
7
m
-1
ooa
e
4
2
ooa
Ne
4
2
ooah
e
4
2
ooa
e
4
ooahc
e
42
2
38
Söû duïng baûng ñvnlnt khoâng nhöõng tính ñöôïc taàn soá maø 
coøn tính ñöôïc caû ñoä daøi soùng cuûa caùc vaïch thuoäc daõy 
Balmer.
Ta coù: 
Aùp duïng n=3 ta coù vaïch H: 656,1 nm
Aùp duïng n=4 ta coù vaïch H: 486,1 nm
Aùp duïng n=5 ta coù vaïch H: 434,0 nm
Aùp duïng n=6 ta coù vaïch H: 410,0 nm
Caùc giaù trò tính toaùn lí thuyeát treân hoaøn toaøn phuø hôïp vôùi 
thöïc nghieäm




















xR
ahcc
ah
υ
oo
oo
22
2
42
1
42
1
ñ
2
ñ
2
ñ
n
1
4
1e
n
1
4
1
e
n
1
4
1




39
Moâ hình Borh khoâng giaûi thích ñöôïc:
+ Quang phoå cuûa caùc nguyeân töû phöùc taïp coù nhieàu hôn 1 
ñieän töû
+ Söï taùch caùc vaïch quang phoå döôùi taùc duïng cuûa ñieän – töø 
tröôøng (hieäu öùng Zeeman). 
- Ñeå khaéc phuïc khoù khaên ñoù, nhaø vaät lí ngöôøi Ñöùc 
Sommerfeld ñaõ boå sung thuyeát Borh baèng caùch ñöa theâm 
nhöõng quyõ ñaïo elip ngoaøi quyõ ñaïo troøn vaø ñöa ra caùc soá 
löôïng töû khaùc ngoaøi caùc soá löôïng töû chính ñeå moâ taû traïng 
thaùi naêng löôïng cuûa e trong nguyeân töû vaø ñaõ giaûi thích 
ñöôïc hieäu öùng Zeeman.
- Tuy nhieân, thuyeát Borh-Sommerfeld khoâng giaûi thích 
ñöôïc thaät chi tieát quang phoå cuûa caùc nguyeân töû nhieàu e.
- Bôûi vaäy, maãu nguyeân töû Borh caàn ñöôïc thay theá baèng 
nhöõng quan ñieåm hieän ñaïi cuûa cô hoïc löôïng töû.
40
Nguyên lý bất định Heisenberg
Những tiên đề của cơ học lượng tử
Thuyết lượng tử Planck
Thuyết sóng hạt của ánh sáng (Maxwell & Einstein)
Thuyết sóng hạt của hạt vi mô (Louis de Broglie)
Phương trình sóng Schrodinger
41
SOÙNG VAØ TÍNH CHAÁT CUÛA SOÙNG
Soùng laø moät daïng truyeàn naêng löôïng chöù 
khoâng phaûi truyeàn vaät chaát. (quaû boùng daäp 
deành)
Tính chaát cuûa soùng
 Hieän töôïng giao thoa : moät soùng coù theå laøm 
taêng cöôøng hoaëc yeáu ñi moät soùng khaùc (bieân 
ñoä soùng coù tính coäng). 
 Hieän töôïng nhieãu xaï: soùng bò ñoåi höôùng khi 
chaïm vaøo goùc cuûa vaät chöôùng ngaïi 
42
 Soùng ñieän töø: laø daïng truyeàn naêng löôïng.
 Aùnh saùng laø soùng ñieän töø.
 Toác ñoä soùng ñieän töø : c = 3.108 m/s. 
 Böôùc soùng λ ; Taàn soá soùng  c = . λ
λ ngaén,  cao λ daøi,  thaáp
E = h.= h.c/ λ
E
1
> E
2
h = 6.6310-34 Js
43
- Baûn chaát haït cuûa aùnh saùng theå hieän ôû hieäu öùng 
quang ñieän (laø söï phaùt ra caùc electron töø kim 
loaïi döôùi taùc duïng cuûa aùnh saùng chieáu vaøo). 
- Trong caùc hieäu öùng naøy, aùnh saùng theå hieän tính 
chaát nhö caùc doøng haït coù khoái löôïng vaø xung 
löôïng xaùc ñònh vôùi ñoäng naêng tính baèng coâng 
thöùc: 
 = mc2
2mc
c
hhE 


mc
h

44
QUANG PHOÅ
45
Baûn chaát soùng cuûa vaät chaát
Naêm 1925 , theo Debroglie: “ Neáu böùc xaï coù theå ñöôïc
coi laø caùc doøng haït photon thì caùc haït vi moâ nhö electron,
proton, neutron cuõng theå hieän tính chaát soùng”
Debroglie cho raèng böôùc soùng cuûa haït vi moâ laø haøm soá
cuûa vaän toác vaø khoái löôïng cuûa noù.
vôùi λ : böôùc soùng (m); h: haèng soá Plank (Js); m: khoái
löôïng haït (g) ; V vaän toác haït (m/s)
( 1J = 1 kg m
2
/s
2
)
Vm
h


Moâ hình LÖÔÏNG TÖÛ
Döïa treân baûn chaát nhò nguyeân (soùng – haït) cuûa vaät chaát
46
 Nguyeân lí baát ñònh Heisenberg.
Veà nguyeân taéc khoâng theå xaùc ñònh ñoàng thôøi chính xaùc 
caû veà toïa ñoä vaø vaän toác cuûa haït vi moâ, do ñoù khoâng theå 
veõ hoaøn toaøn chính xaùc quyõ ñaïo chuyeån ñoäng cuûa haït.
x: sai soá cuûa pheùp ño toïa ñoä theo truïc x.
v
x
laø sai soá cuûa pheùp ño vaän toác theo truïc x.
h = 6,626.10
-27
ec.s = 6,626.10
-34 
J.s
m = 9.10
-31 
kg, Δx = 10-10 cm, Δv
x
= 10
10
cm/s.
Hệ thức trên cho thấy việc xác định toïa độ càng chính 
xác thì việc xác định tốc độ càng kém chính xaùc.
m
h
vx x
2
. 
47
Neáu ta chaáp nhaän ñoä baát ñònh veà vò trí 
electron treân quyõ ñaïo döøng = bk quyõ ñaïo 
Borh x= 0,0529nm = 5.10-2nm = 5.10-
9
cm
110
928
27
.10
10.5.10.1,9.14,3.2
.10.62,6
2





 scm
cmg
sec
xm
h
vx

48
Sai soá veà vaän toác quaù lôùn neân khoâng theå 
chaáp nhaän ñöôïc veà vò trí coá ñònh cuûa 
ñieän töû treân quyõ ñaïo.
- Töø ñoù suy roäng ra laø khoâng theå xaùc 
ñònh chính xaùc vò trí cuûa ñieän töû treân 
quyõ ñaïo maø chæ xaùc ñònh ñöôïc vuøng 
khoâng gian naøo ñoù quanh nhaân maø xaùc 
suaát tìm gaëp ñieån töû laø lôùn nhaát. Vuøng 
naøy goïi laø orbital nguyeân töû hay vaân 
ñaïo nguyeân töû (AO) 
49
 Tiên đề về phương trình sóng Schrodinger
Hàm số sóng của một hạt hay nhiều hạt là nghiệm 
của phương trình vi phân, gọi pt sóng Schrodinger
∂2Ψ
h2
+
= ▼2
(E – V)Ψ = 0
8π2m
Toán tử Laplace
∂x2
∂2Ψ
+
∂y2
∂2Ψ
+
∂z2
∂2
+
∂x2
∂2
+
∂y2
∂2
∂z2
▼2Ψ
h2
(E – V)Ψ = 0
8π2m
+
▼2Ψ
- h2
VΨ
8π2m
+ = EΨ ▼2
- h2
V
8π2m
+ = H Toán tử Hamilton
50
Trường thế có đối xứng cầu nên để cho dễ tính toán chuyển 
toạ độ Decard sang toạ độ cầu
Ψ2 biểu thị mật độ xác suất tìm thấy hạt tại một điểm 
nhất định trong không gian
Ψ2dv biểu thị xác suất tìm thấy hạt tại một thể tích dv
Ψ phải đơn trị nghĩa là chỉ có một giá trị tại một điểm xác định
Ψ phải liên tục và giới nội nghĩa là hàm số phải tiến dần đến 
0 khi r tiến đến vô cùng
Ψ phải được chuẩn hoá. Về mặt toán học điều kiện này được 
thể hiện ∞ ∫ Ψ
2dv = 1
Xác suất tìm thấy hạt trong toàn bộ không gian là 1.
51
Một hàm sóng Ψ tương ứng với bộ 4 số lượng tử (n, l, ms, 
ml ) miêu tả trạng thái một electron được gọi là một 
orbital nguyên tử AO.
Giải phương trình sóng Schroedinger để tìm một số đại lượng 
đặc trưng cho một AO
Số đại lượng đặc trưng cho một AO còn được gọi là các số 
lượng tử
52
Số lượng tử chính n, nhận giá trị nguyên dương, xác định 
năng lượng electron.
dvnlnt (1 a.u.)4,3598 x 10-18 JE = -
Z2
2n2
Số lượng tử moment góc orbital l, nhận giá trị nguyên từ 0 
đến (n – 1), l xác định hình dạng và tên của orbital.
n = 1, 2, 3, ... Tương ứng với lớp K, L, M, ... Và mức năng 
lượng E1, E2, E3, ...Vậy điện tử càng xa nhân thì E càng lớn
M =
2π
h
l(l + 1)
l = 0, 1, 2, 3 . Tương ứng với orbital s, p, d, f ..
53
54
Số lượng tử từ ml, nhận giá trị từ – l đến + l, kể cả số 0, đặc 
trưng cho sự định hướng của orbital nguyên tử trong từ
trường, và quyết định số orbital trong một phân lớp.
Số lượng tử spin electron ms, nhận giá trị – 1/2 và + 1/2, 
xác định moment động lượng riêng của electron.
m xác định hình chiếu moment động lượng Mz của electron 
trên một phương z của trường ngoài, trong biểu thức
Mz = 2π
h
m
- Khi  = 0 coù 1 giaù trò cuûa m = 0. 
- Khi  = 1 coù 3 giaù trò cuûa m = -1, 0, +1
- Khi  = 2 coù 5 giaù trò cuûa m = -2, -1, 0, 1, 2
- Khi  = 3 coù 7 giaù trò cuûa m: m = -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3
55
 Moãi orbital ñaëc tröng bôûi 3 
soá löôïng töû: n, l, m.
 Moãi ñieän töû ñaëc tröng bôûi 4 
soá löôïng töû n, l, m, s.
Số lượng tử spin electron ms, nhận giá trị – 1/2 và + 1/2, 
xác định moment động lượng riêng của electron.
56
Toùm laïi
Boán soá löôïng töû n, l, m
l
, m
s
xaùc ñònh hoaøn toaøn traïng
thaùi cuûa electron trong nguyeân töû.
n l Orbital ml ms Soá orbital ngtöû e toái 
ña
1 0 1s 0 +1/2 , -1/2 2
2 0
1
2s
2p
0
-1, 0, +1
+1/2 , -1/2 2
6
3 0
1
2
3s
3p
3d
0
-1, 0, +1
-2, -1, 0, +1, +2
+1/2 , -1/2
2
6
10
4 0
1
2
3
4s
4p
4d
4f
0
-1, 0, +1
-2, -1, 0, +1, +2
-3, -2, -1, 0, +1, +2, 
+3
+1/2 , -1/2
2
6
10
14
57
Boä ñaày ñuû caùc ñaïi löôïng vaät lyù
- Nhö vaäy, moät vaân ñaïo (obitan) ñöôïc bieåu thò baèng moät boä 
goàm 3 soá löôïng töû laø n, l vaø m.
- Coøn moät ñieän töû ñöôïc bieåu thò baèng moät boä goàm 4 soá 
löôïng töû laø n, l, m vaø m
s
.
2s
1
: n = 2; l=0; m=0; m
s
= +1/2 
Soá vaân ñaïo trong moät lôùp
- Lôùp thöù n coù n phaân lôùp.
- Phaân lôùp thöù  coù (2  1) vaân ñaïo.
- Vì vaäy, lôùp thöù n coù n
2
vaân ñaïo:




1n
0
2
n)12(



58
 Caùc quy luaät phaân boá electron trong nguyeân töû.
a. Nguyeân lyù beàn vöõng
- Ñieän töû seõ chieám laàn löôït caùc vaân ñaïo nguyeân töû coù naêng 
löôïng töø thaáp ñeán cao.
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 
4f  5d < 6p < 7s < 5f  6d < 7p  
- Caùc vaân ñaïo baõo hoøa electron: s
2
, p
6
, d
10
, f
14 raát beàn vöõng; 
- Baùn baõo hoøa: s
1
, p
3
, d
5
, f
7: beàn vöõng;
- Neáu ns
2
(n-1)d
4
thì vieát laïi: ns
1
(n-1)d
5 
beàn hôn vì coù naêng 
löôïng thaáp hôn hay ns
2
(n-1)d
9
-> ns
1
(n-1)d
10
Cr(24): 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
1
3d
5
: beàn 
Cu (29): 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
1
3d
10
: beàn 
59
Sô ñoà oâ löôïng töû
Vieát caáu hình electron cuûa Phospho 
Löu yù Phospho coù 15 electron
60
2 electron ñaàu ñöôïc 
ñieàn vaøo orbital 1s
Löu yù 2 spin ngöôïc 
nhau
coøn 13 electron nöõa
N
a
ên
g
 l
ö
ô
ïn
g
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
3d
4d
5d
7p 6d
4f
5f
61
2 electron tieáp theo 
ñieàn vaøo orbital 2s
coøn 11 electron nöõa
N
a
ên
g
 l
ö
ô
ïn
g
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
3d
4d

Tài liệu đính kèm:

  • pdfhoa_y_duoc.pdf