无机及分析化学课件
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
动量 能量
E=hv P=h/λ h=6.626 ×10-34 J·s
任何运动物体都有波动性,宏观物体只是由 于质量太大而导致波长太短无法显示出来 !
h h λ= = p mu
证实: 证实:电子衍射实验
1927年,Davisson和Germer实验: 年 实验: 和 实验 微粒波的强度反 映了粒子在该处出 现概率密度的大小
415nm 435nm 487nm
电子束
电子束
660nm
1 1 n = R( 2 ) 2 n1 n2 式中, 为常数 为常数, 必须是正整数且n 式中,R为常数,n1、n2必须是正整数且 1<n2
氢原子光谱示意图
氢原子光谱特征: 氢原子光谱特征 不连续的,线状的(可见区:4条)
线状光谱(连续) 带状光谱(连续) 线状光谱(连续)、带状光谱(连续)
(1)假设 )
核外电子不能沿任意轨道运动,而只能在确 定半径和能量的轨道上运动; 正常情况下,原子中电子尽可能处在离核最 近的轨道上运动,此时能量最低 — 原子处 于基态(最低能级n1=1)。当原子受到辐射 获得能量后,电子可跃迁到离核较远的轨道 上 — 原子处于激发态(较高能级n2); 电子在定轨道运动时既不吸收能量,也不辐 射能量 不同轨道的能量是不相同的,且不连续
重点
量子数的取值原则 波函数及电子云的空间图形 原子核外电子排布规律 能级组的概念 价键理论和杂化理论 简单分子的空间构型 Nhomakorabea难点
波函数概念、能级概念 原子轨道及电子云空间图形 杂化轨道理论及分子空间构型判断
§5.1 原子核外电子的运动状态
氢原子光谱和Bohr理论 一、氢原子光谱和 理论
氢放 电管 狭缝 棱镜
l=0, 1, 2… l≥︱m︱
引入参数m, m=0, ±1, ±2…
ψn,l,m(r, θ, φ) = Rn,l(r) . Yl,m(θ, φ)
Rn,l(r) 是波 函数径向分 布函数 Yl,m(θ, φ)是波 是 函数角度分布 函数
通过变量分离,最后方程转化为在径向和角度方面的函数 通过变量分离, 求解薛定谔方程,就是求得描述微粒运动状态的 波函数ψ以及与该状态相对应的能量E。每个电子有自 己的波函数ψ和相应的能量E。一个波函数代表电子的 和相应的能量 。 一种运动状态。一种波函数称一个原子轨道, 一种运动状态。一种波函数称一个原子轨道,原子轨道 和波函数是同义词。 和波函数是同义词。原子轨道相应的能量称为原子轨道 能级 当n、l、m一定,波函数就确定,相应的空间轨道也就确 定即原子轨道确定。
2s
2pz
1 1 r - r / 2 a0 ( )e cos θ 3 4 2πa0 a0
1 − r/ 2 a0 e 3 24a0
3 cosθ 4π
四、波函数和电子云的空间图形 波函数和电子云的空间图形 和电子云 1、 波函数角度分布图 波函数角度分布图
ψn,l,m(r, θ, φ) = Rn,l(r) . Yl,m(θ, φ)
E2 - E1 ν= h 2.18´ 10- 18 1 1 = ( 2- 2) - 34 6.626´ 10 n1 n2 1 = 3.289? 10 ( 2 n1
15
1 -1 )s 2 n2
波尔理论的成功与缺陷
• 成功解释了氢原子光谱的产生; • 提出了能级概念; • 无法解释多电子原子的光谱和氢光谱精细结构等问题。 未能完全冲破经典物理的束缚,电子在原子核外的运动 采取了宏观物体的固定轨道,没有考虑电子本身具有微 观粒子所特有的规律性——波粒二象性。 电子运动规律的量子模型 因此必须研究原子内部 电子运动规律的量子模型
晶片光栅
•在空间任何 一点上波的 强度与粒子 在此出现的 概率密度成 正比
定向电子射线 衍射图象
电子衍射示意图 电子衍射示意图 应用Ni晶体进行的电子衍射实验 晶体进行的电子衍射实验, 应用 晶体进行的电子衍射实验,证实了电子具有波 动性的假设。 动性的假设。
三、波函数和原子轨道
偏微分符号
SchrÖdinger方程:描述核外电子运动的波动方程
+ y x
z
- + x
y
2p原子轨道 2p原子轨道
d xy
+ -
z + y
d yz
+
z
d xz
+ y x +
z + -
x
x
y
d x2 − y2
+ x
z + y
d z2
+
z
- x + y
3d原子轨道 3d原子轨道
2. 电子云的角度分布图
几率密度(或概率密度) 电子在核外空间、 几率密度(或概率密度) |ψ|2 :电子在核外空间、某 处单位微小体积内出现的几率。 处单位微小体积内出现的几率。 电子云的概念: 电子云的概念:电子在原子核外出 现的概率密度叫电 子云。即|Ψ|2具体 即 分布图形。 分布图形。 电子在核外的运动并不能确定 出一个严格的空间范围。
意义:原子中电子出现几率最大的区域离核的远近;是 决定电子能级高低的主要因素。 取值:n个 ,从1 ~ ∞(任何非零的正整数) 。 举例:n=1 代表电子出现几率最大的区域离核最近;代表 能量低的电子层。 列表:
1 2 3 4 5 6 7 主量子数 电子层符号 K L M N O P Q
光谱符号
2. 角量子数 (Azimuthal Quantum Number,l) ,
第五章 物质结构基础
(The Basis of Substance Structure)
原子核外电子的运动状态-单个电子 原子核外电子的运动状态 单个电子 核外电子排布-多电子 核外电子排布 多电子 元素的基本性质 化学键和分子间力的形成和性质 杂化轨道理论与分子空间构型。 杂化轨道理论与分子空间构型。
氢原子的若干波函数ψ 氢原子的若干波函数ψ 轨道 1s
ψ( r, θ, φ )
1 −r/a0 e 3 πa0
1 1 r ( 2 − )e −r/ 2 a0 3 4 2πa0 a0
R( r )
Y( θ, φ )
1 4π
1 4π
1 −r/a0 2 3e a0
1 r ( 2 − )e − r/ 2 a0 3 8πa0 a0
学习要求
1、了解核外电子运动的特殊性,掌握描述单电子运动 、了解核外电子运动的特殊性, 状态的四个量子数的物理意义 取值关系; 的物理意义、 状态的四个量子数的物理意义、取值关系; 2、掌握能级图和核外电子排布规律,能够正确书写常 能级图和核外电子排布规律 、掌握能级图和核外电子排布规律,能够正确书写常 见元素的名称、原子的核外电子构型以及在周期表中 见元素的名称、 的位置; 的位置; 3、能用原子结构理论来解释元素某些性质的周期性变 、能用原子结构理论来解释元素某些性质的周期性变 化规律; 化规律; 4、了解离子键的本质和特征; 、了解离子键的本质和特征; 5、掌握现代价键理论,能用轨道杂化理论来解释一般 轨道杂化理论来解释一般 、掌握现代价键理论,能用轨道杂化 分子化合物的空间构型 空间构型; 分子化合物的空间构型; 6、了解分子间力和氢键产生的原因以及对物质性质的 分子间力和氢键产生的原因以及对物质性质的 、了解分子间力和氢键产生 影响,分清化学键与分子间力的区别; 影响,分清化学键与分子间力的区别; 7、了解四大晶体类型的特征和性质。 、了解四大晶体类型的特征和性质。
二、
微观粒子的波粒二象性 (wave-particle dualism )
爱因斯坦的光子理论:光具有波粒二象性 微观粒子的波粒二象性:既具有微粒性(质量 、 微观粒子的波粒二象性:既具有微粒性(质量m、 微粒性 能量E)又具有波的特性 频率v和波长 波的特性( 和波长λ) 能量 )又具有波的特性(频率 和波长 ) •光不仅是一种波,而且具有粒子性,对 于光的波粒二象性的两公式同样适用象 电子等微观实物粒子:
根据 r,θ,φ 的定义,有 x = r sinθ cosφ y = r sinθ sinφ z = r cosθ r2 = x2 + y2 + z2
将以上关系代入薛定谔方程 中, 经过整理, 得到:
1 抖 [ 2 鬃 (r 2 r 抖 r 1 抖 )+ 2 鬃 (sin q r r sin q 抖 q
五、四个量子数及其对核外电子运动状态的描述☼
电子层 主量子数( 主量子数(n )
轨道的形状
角量子数( ) 角量子数(l) 磁量子数(m) 磁量子数( )
核外单个电 子运动状态
轨道的伸展方向
自旋运动状态
自旋量子数 ( m s)
1. 主量子数 主量子数(Principal Quantum Number,n) ,
处于激发态的 电子不稳定,可以跃迁到离核较近的轨 道上,能量差以电磁波的形式辐射
E2 - E1 ν= h
E:轨道能量(Orbital Energy)
ν :频率( Frequency )
h:Planck常数(Planck Constant)
普朗克
(2)求出氢原子轨道的半径、能量、辐射能频率 -18 1 2(nm) r = 0.053n E = -2.179 10 J 2 n 如 n=1,r = 0.053(nm), E= -2.179×10-18J
抖2 Ψ + 2 抖x
Ψ: 波函数
2
Ψ 2 Ψ 8π 2m + = (E - V )Ψ 2 2 2 y z h
E:能量
波函数描述了电子地分布
V:势能
m:质量
h:Planck常数
x, y, z:空间直角坐标
反映了微观粒子的波粒二象性。 反映了微观粒子的波粒二象性。
波函数的物理意义
ψ 本身没有明确的物理意义,只能说是
描述核外电子运动状态的数学函数式;
ψ 2 有明确的物理意义:代表电子在原 子空间的某点(x,y,z)附近单位微体积内出
现的概率即概率密度。
dρ ψ = dτ
2
•方程的求解*
解薛定谔方程第一步:坐标变换
将直角坐标x 变换成球坐标r 将直角坐标 ,y,z 变换成球坐标 ,θ,φ 。
P 为空间一点 z P r θ o φ x P′ y r:OP 的长度 ( 0 ~ ∝ ) θ:OP 与z 轴的夹角( 0 ~ π ) φ:OP 在 xoy 平面内的投影 OP′ 与 x 轴的夹角( 0 ~ 2π )
•反映电子在核外空间不同方向空间分布 •“+”、“-”代表波函数角度部分在该区 域为“+”或“-”值 •l、m确定,则该波函数的角度就确定 、 确定 确定, •l、m相同,则就具有相同的原子轨道角 、 相同 相同, 度分布图
角度 分布
z
S 原 子 轨 道
+
x y
2p x
+ x
z y
2p y
z
2p z
2 1 )+ 2 譟2 2 q r sin q f
]
8p 2m Ze2 + ( E + )Y = 0 2 h 4p e0r
解薛定谔方程第二步:变量分离
ψ (r, θ, φ) = R(r) . Y (θ, φ) = R(r) . Θ(θ) . Φ(φ)
引入参数 n,
n-1≥ l
具有物 理意义
引入参数 l,
普朗克量子论和爱因斯坦光子概念 量子论 •辐射能的吸收和发射是不连续的,而是按照一个基 本量或基本量的整数倍吸收和发射的,这种情况称 为能量的量子化 •能量的最小的基本量称为量子 光子学说 •光不仅是一种波,而且具有粒子性 •光子能量:E=hv •光子的动能:p=h/λ h=6.626 ×10-34 J·s 光子的动能: 光子的动能
谱线有规律
1 1 -1 n=3,4,5,6 n = 3 .2 8 9 ? 1 0 ( 2 )s 2 2 n 任何单原子气体受激发时都发射线状谱线
5
不同元素所发射的谱线不同,同一元素发射的谱线 相同 元素特征谱线:元素原子所发出的谱线 原子发射光谱仪、原子吸收光谱仪
2. 玻尔理论(Bohr’s Theory) 玻尔理论
氢原子的1S电子云图
因为ψ2(r, θ, φ)=R2(r)Y2(θ,φ) ,根据Y2(θ, φ) ~ (θ, φ) 可以画出电子云的角度分布图。
原子轨道的角度分布图
电子云的角度分布图
原子轨道和电子云的角度分布图对比
区 别: 原子轨道角度分布图符号有正有负, 电子云图形无正负号; 原子轨道角度分布图较宽大,电子云图 形较瘦小。
意义:决定原子轨道符号及形状,对应着同一主层的电子 亚层,和n共同决定电子能级,角度分布。 取值:n个,0 ~n-1(n个从零开始的正整数) 角量子数 光谱符号 举例: 0 s 1 p 2 d 3 f
l=0的原子轨道,在光谱中定为s轨道; l=0的原子轨道,说明角动量在各方向 无变化,原子轨道呈球形; l=0 的原子轨道,又称s亚层。
E=hv P=h/λ h=6.626 ×10-34 J·s
任何运动物体都有波动性,宏观物体只是由 于质量太大而导致波长太短无法显示出来 !
h h λ= = p mu
证实: 证实:电子衍射实验
1927年,Davisson和Germer实验: 年 实验: 和 实验 微粒波的强度反 映了粒子在该处出 现概率密度的大小
415nm 435nm 487nm
电子束
电子束
660nm
1 1 n = R( 2 ) 2 n1 n2 式中, 为常数 为常数, 必须是正整数且n 式中,R为常数,n1、n2必须是正整数且 1<n2
氢原子光谱示意图
氢原子光谱特征: 氢原子光谱特征 不连续的,线状的(可见区:4条)
线状光谱(连续) 带状光谱(连续) 线状光谱(连续)、带状光谱(连续)
(1)假设 )
核外电子不能沿任意轨道运动,而只能在确 定半径和能量的轨道上运动; 正常情况下,原子中电子尽可能处在离核最 近的轨道上运动,此时能量最低 — 原子处 于基态(最低能级n1=1)。当原子受到辐射 获得能量后,电子可跃迁到离核较远的轨道 上 — 原子处于激发态(较高能级n2); 电子在定轨道运动时既不吸收能量,也不辐 射能量 不同轨道的能量是不相同的,且不连续
重点
量子数的取值原则 波函数及电子云的空间图形 原子核外电子排布规律 能级组的概念 价键理论和杂化理论 简单分子的空间构型 Nhomakorabea难点
波函数概念、能级概念 原子轨道及电子云空间图形 杂化轨道理论及分子空间构型判断
§5.1 原子核外电子的运动状态
氢原子光谱和Bohr理论 一、氢原子光谱和 理论
氢放 电管 狭缝 棱镜
l=0, 1, 2… l≥︱m︱
引入参数m, m=0, ±1, ±2…
ψn,l,m(r, θ, φ) = Rn,l(r) . Yl,m(θ, φ)
Rn,l(r) 是波 函数径向分 布函数 Yl,m(θ, φ)是波 是 函数角度分布 函数
通过变量分离,最后方程转化为在径向和角度方面的函数 通过变量分离, 求解薛定谔方程,就是求得描述微粒运动状态的 波函数ψ以及与该状态相对应的能量E。每个电子有自 己的波函数ψ和相应的能量E。一个波函数代表电子的 和相应的能量 。 一种运动状态。一种波函数称一个原子轨道, 一种运动状态。一种波函数称一个原子轨道,原子轨道 和波函数是同义词。 和波函数是同义词。原子轨道相应的能量称为原子轨道 能级 当n、l、m一定,波函数就确定,相应的空间轨道也就确 定即原子轨道确定。
2s
2pz
1 1 r - r / 2 a0 ( )e cos θ 3 4 2πa0 a0
1 − r/ 2 a0 e 3 24a0
3 cosθ 4π
四、波函数和电子云的空间图形 波函数和电子云的空间图形 和电子云 1、 波函数角度分布图 波函数角度分布图
ψn,l,m(r, θ, φ) = Rn,l(r) . Yl,m(θ, φ)
E2 - E1 ν= h 2.18´ 10- 18 1 1 = ( 2- 2) - 34 6.626´ 10 n1 n2 1 = 3.289? 10 ( 2 n1
15
1 -1 )s 2 n2
波尔理论的成功与缺陷
• 成功解释了氢原子光谱的产生; • 提出了能级概念; • 无法解释多电子原子的光谱和氢光谱精细结构等问题。 未能完全冲破经典物理的束缚,电子在原子核外的运动 采取了宏观物体的固定轨道,没有考虑电子本身具有微 观粒子所特有的规律性——波粒二象性。 电子运动规律的量子模型 因此必须研究原子内部 电子运动规律的量子模型
晶片光栅
•在空间任何 一点上波的 强度与粒子 在此出现的 概率密度成 正比
定向电子射线 衍射图象
电子衍射示意图 电子衍射示意图 应用Ni晶体进行的电子衍射实验 晶体进行的电子衍射实验, 应用 晶体进行的电子衍射实验,证实了电子具有波 动性的假设。 动性的假设。
三、波函数和原子轨道
偏微分符号
SchrÖdinger方程:描述核外电子运动的波动方程
+ y x
z
- + x
y
2p原子轨道 2p原子轨道
d xy
+ -
z + y
d yz
+
z
d xz
+ y x +
z + -
x
x
y
d x2 − y2
+ x
z + y
d z2
+
z
- x + y
3d原子轨道 3d原子轨道
2. 电子云的角度分布图
几率密度(或概率密度) 电子在核外空间、 几率密度(或概率密度) |ψ|2 :电子在核外空间、某 处单位微小体积内出现的几率。 处单位微小体积内出现的几率。 电子云的概念: 电子云的概念:电子在原子核外出 现的概率密度叫电 子云。即|Ψ|2具体 即 分布图形。 分布图形。 电子在核外的运动并不能确定 出一个严格的空间范围。
意义:原子中电子出现几率最大的区域离核的远近;是 决定电子能级高低的主要因素。 取值:n个 ,从1 ~ ∞(任何非零的正整数) 。 举例:n=1 代表电子出现几率最大的区域离核最近;代表 能量低的电子层。 列表:
1 2 3 4 5 6 7 主量子数 电子层符号 K L M N O P Q
光谱符号
2. 角量子数 (Azimuthal Quantum Number,l) ,
第五章 物质结构基础
(The Basis of Substance Structure)
原子核外电子的运动状态-单个电子 原子核外电子的运动状态 单个电子 核外电子排布-多电子 核外电子排布 多电子 元素的基本性质 化学键和分子间力的形成和性质 杂化轨道理论与分子空间构型。 杂化轨道理论与分子空间构型。
氢原子的若干波函数ψ 氢原子的若干波函数ψ 轨道 1s
ψ( r, θ, φ )
1 −r/a0 e 3 πa0
1 1 r ( 2 − )e −r/ 2 a0 3 4 2πa0 a0
R( r )
Y( θ, φ )
1 4π
1 4π
1 −r/a0 2 3e a0
1 r ( 2 − )e − r/ 2 a0 3 8πa0 a0
学习要求
1、了解核外电子运动的特殊性,掌握描述单电子运动 、了解核外电子运动的特殊性, 状态的四个量子数的物理意义 取值关系; 的物理意义、 状态的四个量子数的物理意义、取值关系; 2、掌握能级图和核外电子排布规律,能够正确书写常 能级图和核外电子排布规律 、掌握能级图和核外电子排布规律,能够正确书写常 见元素的名称、原子的核外电子构型以及在周期表中 见元素的名称、 的位置; 的位置; 3、能用原子结构理论来解释元素某些性质的周期性变 、能用原子结构理论来解释元素某些性质的周期性变 化规律; 化规律; 4、了解离子键的本质和特征; 、了解离子键的本质和特征; 5、掌握现代价键理论,能用轨道杂化理论来解释一般 轨道杂化理论来解释一般 、掌握现代价键理论,能用轨道杂化 分子化合物的空间构型 空间构型; 分子化合物的空间构型; 6、了解分子间力和氢键产生的原因以及对物质性质的 分子间力和氢键产生的原因以及对物质性质的 、了解分子间力和氢键产生 影响,分清化学键与分子间力的区别; 影响,分清化学键与分子间力的区别; 7、了解四大晶体类型的特征和性质。 、了解四大晶体类型的特征和性质。
二、
微观粒子的波粒二象性 (wave-particle dualism )
爱因斯坦的光子理论:光具有波粒二象性 微观粒子的波粒二象性:既具有微粒性(质量 、 微观粒子的波粒二象性:既具有微粒性(质量m、 微粒性 能量E)又具有波的特性 频率v和波长 波的特性( 和波长λ) 能量 )又具有波的特性(频率 和波长 ) •光不仅是一种波,而且具有粒子性,对 于光的波粒二象性的两公式同样适用象 电子等微观实物粒子:
根据 r,θ,φ 的定义,有 x = r sinθ cosφ y = r sinθ sinφ z = r cosθ r2 = x2 + y2 + z2
将以上关系代入薛定谔方程 中, 经过整理, 得到:
1 抖 [ 2 鬃 (r 2 r 抖 r 1 抖 )+ 2 鬃 (sin q r r sin q 抖 q
五、四个量子数及其对核外电子运动状态的描述☼
电子层 主量子数( 主量子数(n )
轨道的形状
角量子数( ) 角量子数(l) 磁量子数(m) 磁量子数( )
核外单个电 子运动状态
轨道的伸展方向
自旋运动状态
自旋量子数 ( m s)
1. 主量子数 主量子数(Principal Quantum Number,n) ,
处于激发态的 电子不稳定,可以跃迁到离核较近的轨 道上,能量差以电磁波的形式辐射
E2 - E1 ν= h
E:轨道能量(Orbital Energy)
ν :频率( Frequency )
h:Planck常数(Planck Constant)
普朗克
(2)求出氢原子轨道的半径、能量、辐射能频率 -18 1 2(nm) r = 0.053n E = -2.179 10 J 2 n 如 n=1,r = 0.053(nm), E= -2.179×10-18J
抖2 Ψ + 2 抖x
Ψ: 波函数
2
Ψ 2 Ψ 8π 2m + = (E - V )Ψ 2 2 2 y z h
E:能量
波函数描述了电子地分布
V:势能
m:质量
h:Planck常数
x, y, z:空间直角坐标
反映了微观粒子的波粒二象性。 反映了微观粒子的波粒二象性。
波函数的物理意义
ψ 本身没有明确的物理意义,只能说是
描述核外电子运动状态的数学函数式;
ψ 2 有明确的物理意义:代表电子在原 子空间的某点(x,y,z)附近单位微体积内出
现的概率即概率密度。
dρ ψ = dτ
2
•方程的求解*
解薛定谔方程第一步:坐标变换
将直角坐标x 变换成球坐标r 将直角坐标 ,y,z 变换成球坐标 ,θ,φ 。
P 为空间一点 z P r θ o φ x P′ y r:OP 的长度 ( 0 ~ ∝ ) θ:OP 与z 轴的夹角( 0 ~ π ) φ:OP 在 xoy 平面内的投影 OP′ 与 x 轴的夹角( 0 ~ 2π )
•反映电子在核外空间不同方向空间分布 •“+”、“-”代表波函数角度部分在该区 域为“+”或“-”值 •l、m确定,则该波函数的角度就确定 、 确定 确定, •l、m相同,则就具有相同的原子轨道角 、 相同 相同, 度分布图
角度 分布
z
S 原 子 轨 道
+
x y
2p x
+ x
z y
2p y
z
2p z
2 1 )+ 2 譟2 2 q r sin q f
]
8p 2m Ze2 + ( E + )Y = 0 2 h 4p e0r
解薛定谔方程第二步:变量分离
ψ (r, θ, φ) = R(r) . Y (θ, φ) = R(r) . Θ(θ) . Φ(φ)
引入参数 n,
n-1≥ l
具有物 理意义
引入参数 l,
普朗克量子论和爱因斯坦光子概念 量子论 •辐射能的吸收和发射是不连续的,而是按照一个基 本量或基本量的整数倍吸收和发射的,这种情况称 为能量的量子化 •能量的最小的基本量称为量子 光子学说 •光不仅是一种波,而且具有粒子性 •光子能量:E=hv •光子的动能:p=h/λ h=6.626 ×10-34 J·s 光子的动能: 光子的动能
谱线有规律
1 1 -1 n=3,4,5,6 n = 3 .2 8 9 ? 1 0 ( 2 )s 2 2 n 任何单原子气体受激发时都发射线状谱线
5
不同元素所发射的谱线不同,同一元素发射的谱线 相同 元素特征谱线:元素原子所发出的谱线 原子发射光谱仪、原子吸收光谱仪
2. 玻尔理论(Bohr’s Theory) 玻尔理论
氢原子的1S电子云图
因为ψ2(r, θ, φ)=R2(r)Y2(θ,φ) ,根据Y2(θ, φ) ~ (θ, φ) 可以画出电子云的角度分布图。
原子轨道的角度分布图
电子云的角度分布图
原子轨道和电子云的角度分布图对比
区 别: 原子轨道角度分布图符号有正有负, 电子云图形无正负号; 原子轨道角度分布图较宽大,电子云图 形较瘦小。
意义:决定原子轨道符号及形状,对应着同一主层的电子 亚层,和n共同决定电子能级,角度分布。 取值:n个,0 ~n-1(n个从零开始的正整数) 角量子数 光谱符号 举例: 0 s 1 p 2 d 3 f
l=0的原子轨道,在光谱中定为s轨道; l=0的原子轨道,说明角动量在各方向 无变化,原子轨道呈球形; l=0 的原子轨道,又称s亚层。