Основы общей химии


Радиальное распределение электронной плотности



бет19/57
Дата15.12.2023
өлшемі2,31 Mb.
#138613
түріУчебное пособие
1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   ...   57
Байланысты:
Химия ч1

1.3.2. Радиальное распределение электронной плотности.

Электронная орбиталь


Наиболее наглядно вероятность нахождения электрона в пространстве характеризует функция распределения электронной плотности (вероятность нахождения электрона в элементарном объеме пространства). Для атома водорода таким элементарным объемом пространства является сферический слой толщиной dr (рис.1.8), а зависимость вероятности нахождения электрона в нем от расстояния до ядра – функция радиального распределения электронной плотности.


Вероятность нахождения электрона в элементарном сферическом слое
dP = 2dV = 24r2dr.
Радиальное распределение электронной плотности – зависимость плотности вероятности ( ) от радиуса – равно:
(r) = = 24r2 = .
Вероятность нахождения электрона в сфере радиусом r
.


Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. .8. Элементарный сферический слой: dV = 4r2dr - объем сферического слоя.8. Элементарный сферический слой: dV = 4r2dr - объем сферического слоя.8. Элементарный сферический слой: dV = 4r2dr - объем сферического слоя.8. Элементарный сферический слой: dV = 4r2dr - объем сферического слоя.8. Элементарный сферический слой: dV = 4r2dr - объем сферического слоя.8. Элементарный сферический слой: dV = 4r2dr - объем сферического слоя.8. Элементарный сферический слой: dV = 4r2dr - объем сферического слоя




Какие выводы можно сделать из функции радиального распределения электронной плотности для основного состояния атома водорода (рис. 1.9)?

(r)

Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. .8. Элементарный сферический слой: dV = 4r2dr - объем сферического слоя.8. Элементарный сферический слой: dV = 4r2dr - объем сферического слоя.8. Элементарный сферический слой: dV = 4r2dr - объем сферического слоя.8. Элементарный сферический слой: dV = 4r2dr - объем сферического слоя.8. Элементарный сферический слой: dV = 4r2dr - объем сферического слоя.8. Элементарный сферический слой: dV = 4r2dr - объем сферического слоя.8. Элементарный сферический слой: dV = 4r2dr - объем сферического слоя.9. Радиальное распределение электронной плотности - (r). Вероятность нахождения электрона в сфере радиусом r - [Р(r)].

1. Функция (r) имеет максимум при r = 1/a = 0,53 Å. На этом расстоянии от ядра максимальна вероятность нахождения электрона. Необходимо отметить, что это расстояние совпадает с радиусом первой орбиты по теории Бора. Оно находится из условия равенства нулю первой производной функции радиального распределения:


,
, .
2. Функция радиального распределения – вероятность нахождения электрона в элементарном объеме пространства – асимптотически стремится к нулю при увеличении расстояния от ядра (при r (r)0), но не становится равной нулю. При этом вероятность нахождения электрона в сфере Р(r) с увеличением радиуса сферы асимптотически приближается к единице, но не становится равной единице ни на каком расстоянии. Поэтому точно указать объем пространства, в котором вероятность нахождения электрона равна единице, невозможно, как невозможно и указать, в какой точке пространства находится электрон в данный момент. Поэтому указывается объем пространства, в пределах которого вероятность нахождения электрона составляет величину 0,9 (90%). Данная область пространства называется орбиталью электрона, в отличие от орбиты в классической теории. Для основного состояния атома водорода радиус орбитали составляет величину r =1,41Å.




Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   ...   57




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет