Atomos Polielectronicos
Páginas: 6 (1427 palabras)
Publicado: 11 de febrero de 2013
Átomos Polielectrónicos
Capítulo 4. Átomos Polielectrónicos.
Objetivos: •Introducción del concepto de carga nuclear efectiva del orbital atómico. Contribución de las repulsiones interelectrónicas. •Justificación cualitativa del valor de la constante de pantalla del orbital atómico en razón de su función radial. Penetración y apantallamiento orbital •Energía de los orbitales atómicos•Estructura electrónica de los átomos polielectrónicos •Principio de “aufbau” •Principio de exclusión de Pauli •Regla de máxima multiplicidad de Hund •Justificación de la Tabla Periódica de los elementos •Núcleo electrónico y electrones de valencia.
4802. J. Donoso-2008-2009
Átomos Polielectrónicos
Átomo Polielectrónico
Carga del núcleo: +Ze Número de electrones: N
La Ecuación deSchrödinger:
^ Ψ=EΨ H
r2 r3
r1
Hay un término de T, energía cinética para cada electrón Hay un término de energía potencial electrostático atractivo entre cada electrón y el núcleo. Solo depende de ri (distancia ei y el núcleo) Hay un término de energía potencial electrostático repulsivo entre cada par de electrones. Depende de rij (distancia entre ei y ej)
4802. J. Donoso-2008-2009 Átomos Polielectrónicos
Modelo de la aproximación orbital
Cada electrón se mueve en un campo de potencial resultante de la acción del núcleo y la del resto de los electrones de la corteza. Equivale a sustituir todas las cargas (la nuclear y la del resto de los N-1 electrones) por una sola, situada en la posición del núcleo, con valor Zef, carga nuclear efectiva. σ = Constante de Pantalla Zef = Z- σ En un campo atractivo de carga Zef e, el electrón, está descrito por una función de onda de tipo hidrogenoide ψ (1s, 2s, 2p…..) ψi(qi) = Rn,l(ri)Yl,m(θi,φi) La energía de un orbital en un átomo polieléctronico es la del orbital hidrogenoide correspondiente
Ei = − R
2 Z ef ,i
n2
4802. J. Donoso-2008-2009
Átomos Polielectrónicos
La función de onda total, Ψ, de un átomo de Nelectrones puede expresarse como el producto de las N funciones de onda de cada uno de esos electrones. Ψ(q1, q2,... qN)=ψ1(q1),ψ2(q2),.....ψN(qN)
(electrones independientes)
La Energía total, E, de un átomo de N electrones puede expresarse como la suma de las N energías de los orbitales hidrogenoides correspondientes E = ΣΕ i
(electrones independientes)
4802. J. Donoso-2008-2009 Átomos Polielectrónicos
Apantallamiento:
Cuadro de repaso: Funciones de distribución radial de los orbitales hidrogenoides. Calculados con Z=1
El tamaño del orbital, para igual valor de Z, depende fundamentalmente de n. Los electrones de la capa K están “dentro” de los de la capa L, M, N... Los orbitales de la capa L “penetran” en los orbitales de la capa K, por lo que estos (Capa K) noapantallan a aquellos (capa L) totalmente (disminución de una unidad de carga) Los orbitales de la capa M, N.. Prácticamente no penetran en los orbitales de la capa K, por lo que estos (Capa K) apantallan a aquellos (capa M, N,…) totalmente (disminución de una unidad de carga) Los orbitales de tipo d, apenas penetran en los de la capa anterior. Es un orbital muy “apantallado” por los orbitales delas capas inferiores y por los de su propia capa, s y 4802. J. Donoso-2008-2009 p.
Átomos Polielectrónicos n Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar 1 1s 1 1,69 2,69 3,68 4,68 5,67 6,66 7,66 8,65 9,64 10,63 11,61 12,59 13,57 14,56 15,54 16,52 17,51 1,28 1,91 2,58 3,22 3,85 4,49 5,13 5,76 6,57 7,39 8,21 9,02 9,82 10,63 11,43 12,23 2,42 3,143,83 4,45 5,10 5,76 6,80 7,83 8,96 9,94 10,96 11,98 12,99 14,01 2,51 3,31 4,12 4,90 5,64 6,37 7,07 7,76 4,07 4,29 4,89 5,48 6,12 6,76 2 2s 2 2p 3 3s 3 3p
Valores Teóricos calculados de la Zef de los orbitales de los primeros 18 elementos. (Método del Campo Autoconsitente de Hartree-Fock)
Conclusiones:
Para un orbital cualquiera, Zef aumenta con el número n En la capa de valencia,...
Capítulo 4. Átomos Polielectrónicos.
Objetivos: •Introducción del concepto de carga nuclear efectiva del orbital atómico. Contribución de las repulsiones interelectrónicas. •Justificación cualitativa del valor de la constante de pantalla del orbital atómico en razón de su función radial. Penetración y apantallamiento orbital •Energía de los orbitales atómicos•Estructura electrónica de los átomos polielectrónicos •Principio de “aufbau” •Principio de exclusión de Pauli •Regla de máxima multiplicidad de Hund •Justificación de la Tabla Periódica de los elementos •Núcleo electrónico y electrones de valencia.
4802. J. Donoso-2008-2009
Átomos Polielectrónicos
Átomo Polielectrónico
Carga del núcleo: +Ze Número de electrones: N
La Ecuación deSchrödinger:
^ Ψ=EΨ H
r2 r3
r1
Hay un término de T, energía cinética para cada electrón Hay un término de energía potencial electrostático atractivo entre cada electrón y el núcleo. Solo depende de ri (distancia ei y el núcleo) Hay un término de energía potencial electrostático repulsivo entre cada par de electrones. Depende de rij (distancia entre ei y ej)
4802. J. Donoso-2008-2009 Átomos Polielectrónicos
Modelo de la aproximación orbital
Cada electrón se mueve en un campo de potencial resultante de la acción del núcleo y la del resto de los electrones de la corteza. Equivale a sustituir todas las cargas (la nuclear y la del resto de los N-1 electrones) por una sola, situada en la posición del núcleo, con valor Zef, carga nuclear efectiva. σ = Constante de Pantalla Zef = Z- σ En un campo atractivo de carga Zef e, el electrón, está descrito por una función de onda de tipo hidrogenoide ψ (1s, 2s, 2p…..) ψi(qi) = Rn,l(ri)Yl,m(θi,φi) La energía de un orbital en un átomo polieléctronico es la del orbital hidrogenoide correspondiente
Ei = − R
2 Z ef ,i
n2
4802. J. Donoso-2008-2009
Átomos Polielectrónicos
La función de onda total, Ψ, de un átomo de Nelectrones puede expresarse como el producto de las N funciones de onda de cada uno de esos electrones. Ψ(q1, q2,... qN)=ψ1(q1),ψ2(q2),.....ψN(qN)
(electrones independientes)
La Energía total, E, de un átomo de N electrones puede expresarse como la suma de las N energías de los orbitales hidrogenoides correspondientes E = ΣΕ i
(electrones independientes)
4802. J. Donoso-2008-2009 Átomos Polielectrónicos
Apantallamiento:
Cuadro de repaso: Funciones de distribución radial de los orbitales hidrogenoides. Calculados con Z=1
El tamaño del orbital, para igual valor de Z, depende fundamentalmente de n. Los electrones de la capa K están “dentro” de los de la capa L, M, N... Los orbitales de la capa L “penetran” en los orbitales de la capa K, por lo que estos (Capa K) noapantallan a aquellos (capa L) totalmente (disminución de una unidad de carga) Los orbitales de la capa M, N.. Prácticamente no penetran en los orbitales de la capa K, por lo que estos (Capa K) apantallan a aquellos (capa M, N,…) totalmente (disminución de una unidad de carga) Los orbitales de tipo d, apenas penetran en los de la capa anterior. Es un orbital muy “apantallado” por los orbitales delas capas inferiores y por los de su propia capa, s y 4802. J. Donoso-2008-2009 p.
Átomos Polielectrónicos n Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar 1 1s 1 1,69 2,69 3,68 4,68 5,67 6,66 7,66 8,65 9,64 10,63 11,61 12,59 13,57 14,56 15,54 16,52 17,51 1,28 1,91 2,58 3,22 3,85 4,49 5,13 5,76 6,57 7,39 8,21 9,02 9,82 10,63 11,43 12,23 2,42 3,143,83 4,45 5,10 5,76 6,80 7,83 8,96 9,94 10,96 11,98 12,99 14,01 2,51 3,31 4,12 4,90 5,64 6,37 7,07 7,76 4,07 4,29 4,89 5,48 6,12 6,76 2 2s 2 2p 3 3s 3 3p
Valores Teóricos calculados de la Zef de los orbitales de los primeros 18 elementos. (Método del Campo Autoconsitente de Hartree-Fock)
Conclusiones:
Para un orbital cualquiera, Zef aumenta con el número n En la capa de valencia,...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.