Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Trng i hc s phm H Ni Khoa hoỏ hc -*** - Dng Th Hnh TèM HIU PHNG TRèNH SCHRODINGER CHO H MT ELECTRON V P DNG VO GING DY HO HC PH THễNG KHO LUN TT NGHIP I HC Chuyờn ngnh: Hoỏ i cng H Ni - 2012 D-ơng Thị Hạnh K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Trng i hc s phm H Ni Khoa hoỏ hc -*** - Dng Th Hnh TèM HIU PHNG TRèNH SCHRODINGER CHO H MT ELECTRON V P DNG VO GING DY HO HC PH THễNG KHO LUN TT NGHIP I HC Chuyờn ngnh: Hoỏ i cng Ngi hng dn khoa hc THS NG TH THU HUYN H Ni - 2012 D-ơng Thị Hạnh K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp LI CM N Sau mt thi gian nghiờn cu, tụi ó hon thnh khoỏ lun ca mỡnh vi tờn ti Tỡm hiu phng trỡnh Schrodinger cho h mt electron v ỏp dng vo ging dy hoỏ hc ph thụng Trong quỏ trỡnh thc hin khoỏ lun tụi ó nhn c rt nhiu s giỳp ca cỏc thy cụ, bn bố v nhng ngi thõn yờu Trc ht, tụi xin by t lũng bit n sõu sc ti cụ giỏo Th.S ng Th Thu Huyn, ngi ó tn tỡnh giỳp tụi sut quỏ trỡnh xõy dng v hon thin ti Tụi xin cm n sõu sc ti cỏc thy giỏo, cụ giỏo khoa Húa hc Trng i hc S phm H Ni 2, ó tn tỡnh dy d tụi sut nm i hc Tụi cng cm n gia ỡnh v bn bố ó ng viờn tụi sut quỏ trỡnh thc hin khoỏ lun Mc dự ó rt c gng nhng thi gian cú hn nờn khúa lun ca tụi khụng trỏnh nhng thiu sút Tụi rt mong nhn c ý kin úng gúp ca cỏc thy cụ v cỏc bn ti cng hon thin v mang li hiu qu cao hn Tụi xin chõn thnh cm n! H Ni, thỏng 05 nm 2012 Sinh viờn Dng Th Hnh MC LC M U Lớ chn ti CHNG 1: TNG QUAN D-ơng Thị Hạnh K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp 1.1 PHNG TRèNH SCHRODINGER TNG QUT 1.1.1 ụi nột v Schrodinger 1.1.2 S lc v phng trỡnh Schrodinger 1.1.2.1 Mt s khỏi nim 1.1.2.2 Phng trỡnh Schrodinger tng quỏt 1.1.2.3 Phng trỡnh Schrodinger trng thỏi dng 1.1.3 Mt s h thc quan trng h ta cu 10 1.2 PHNG TRèNH SCHRODINGER I VI H MT ELECTRON 14 1.2.1 Mụ hỡnh h 14 1.2.2 Phng trỡnh Schrodinger 15 1.2.3 Cỏc bc gii 15 1.2.4 Kt qu 33 1.2.4.1 Tr riờng 33 1.2.4.2 Hm riờng 34 1.2.5 í ngha ca cỏc s lng t 36 1.2.5.1 S lng t chớnh 37 1.2.5.2 S lng t obitan 38 1.2.5.3 S lng t t obitan 40 CHNG 2: I TNG V PHNG PHP NGHIấN CU 41 i tng nghiờn cu 41 Mc ớch nghiờn cu 41 Nhim v nghiờn cu 41 Phng phỏp nghiờn cu 41 CHNG 3: KT QU NGHIấN CU V THO LUN 42 3.1 Dng 1: Xỏc nh nng lng nguyờn t 42 3.2 Dng 2: Bi v cỏc s lng t 46 KT LUN V KIN NGH 59 TI LIU THAM KHO 60 D-ơng Thị Hạnh K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp M U Lớ chn ti Cú th núi s i ca c hc lng t l mt cuc cỏch mng cỏc lnh vc khoa hc t nhiờn núi chung v vt lớ núi riờng C hc lng t cho phộp kho sỏt bng lớ thuyt cỏc h húa hc vi mụ t electron, nguyờn t cho ti phõn t hay hp ln hn mt cỏch chi tit Kt qu ca s kho sỏt ú l c s nh lng gii thớch kt qu thc nghim v tng bc hng dn thc nghim Mt nhng c s quan trng hng u ca c hc lng t l phng trỡnh Schrodinger trng thỏi dng Ch cú th gii c gn ỳng phng trỡnh ny xột h 1electron, ht nhõn (h n gin) Trờn c s kt qu ny, mt s khỏi nim quan trng ca húa hc c hỡnh thnh Nhng khỏi nim ú khụng ch giỳp chỳng ta hiu sõu m cũn gúp phn quan trng vic cung cp kin thc c bn phc v cho vic hc húa hc c tt hn Khụng ging nh mụ hỡnh ca nguyờn t Bo Cỏc in t mụ hỡnh súng l cỏc ỏm mõy in t chuyn ng trờn qu o v v trớ ca chỳng c c trng bi phõn b xỏc xut ch khụng phi l mt im ri rc im mnh ca mụ hỡnh ny l nú tiờn oỏn c cỏc dóy nguyờn t cú tớnh cht tng t v mt hoỏ hc bng tun hon cỏc nguyờn t hoỏ hc Vi chuyờn ngnh hoỏ hc c bit l hoỏ hc vụ c ú l nhng kin thc c bn gii thớch cu to v tớnh cht lý hoỏ hc ca cỏc nguyờn t C hc lng t v phng trỡnh Schrodinger l mt lớ thuyt khú, tru tng v phc Trong trng i hc iu kin thi gian, sinh viờn ngnh húa hc cha cú iu kin tỡm hiu sõu v phng trỡnh Schrodinger i vi h D-ơng Thị Hạnh K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp mt electron gúp phn lm tng hiu qu hc ca mỡnh v giỳp cỏc bn sinh viờn yờu thớch lnh vc ny hiu bit sõu sc, tụi mnh dn nghiờn cu ti: Tỡm hiu phng trỡnh Schrodinger cho h mt electron v ỏp dng vo ging dy hoỏ hc ph thụng CHNG 1: TNG QUAN D-ơng Thị Hạnh K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp 1.1 S lc v phng trỡnh Schrodinger 1.1.1 ụi nột v Schrodinger Erwin Schrodinger (1887 1961), nh vt lý lý thuyt o thiờn ti ca th k XX, l ngi ó gúp phn tớch cc vic xõy dng nn vt lý hc hin i trờn c s toỏn hc vng chc úng gúp ca ụng l ó cựng vi nhiu nh vt lý ng thi gúp phn gii quyt cuc khng hong m vt lý lý thuyt tri qua t nm 1900, m u t khỏi nim lng t Plank, sau cỏc cụng trỡnh Niels Bohr, Poincare, Esintein v Louis de Broglie, dn n s tng hp rng rói gia ht v hm súng Schrodinger ó hỡnh thc toỏn hc gi l ba ng vi phng trỡnh mang tờn ụng, l phng trỡnh c bn ca c hc lng t phi tng i ngy Schrodinger sinh ngy 12-8-1887 ti Vienna mt gia ỡnh tri thc Nm 11 tui ụng vo hc trng trung hc Vienna, ú ụng hc rt xut sc c v toỏn lý ln hc, trit hc, ngh thut, õm nhc Nm 1906, ụng vo trng i hc tng hp Vienna, tt nghip i hc nm sau ri lm vic ti vin vt lý Vienna nht th chin bựng n, ụng lm s quan phỏo binh cho n nm 1918 mi tr v vi s nghip Nm 1920, ụng ci v v bt u ging dy i hc ti Jena, Stuttgart, Breslau Nm sau ụng c c lm giỏo s thc th Zurich Nm 1926, phỏt trin sỏng kin tng hp ca Louis de Broglie v ht v súng, ụng ó mt cỏch biu din mi v cu trỳc ca nguyờn t vi phng trỡnh ngy mang tờn ụng khin cho gii vt lý ht sc chỳ ý Nm sau, trng i hc Tng hp Berlin mi ụng k nghip Max Planck, õy ụng cú D-ơng Thị Hạnh K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp dp thng xuyờn tip xỳc v trao i ý kin vi nhng nh vt lý ln nht trờn th gii thi by gi nh Einstein, Max von Laue, Hertz v Meitner úng gúp to ln ca ụng cho vt lý hin i ó mang li cho ụng gii thng Nobel nm 1933 cựng vi Paul Dirac Cng nm y ụng nhn li mi sang dy nhiu trng i hc Anh nh Edinburgh, Oxford Nm 1936, ụng tr v nc nhng tỡnh hỡnh chớnh tr nghiờm trng ụng buc phi i Nm 1938, ụng li tr v ging dy Ganto v Hc vin Hong gia Dublin ri nm 1940 lm giỏm c Vin nghiờn cu m chớnh ph Ireland c bit lp mi ụng T ú ụng sng lu vong nc ngoi 17 nm, cho n nm 1956 mi tr v Vienna v sng thnh ph quờ hng cho n cui i Schrodinger mt ngy 4-4-1961 hng th 74 tui, an tỏng Anphbach 1.1.2.Phng trỡnh Schrodinger 1.1.2.1 Mt s khỏi nim a, Hm súng: * Ni dung: Mi mt h lng t c c trng bi mt hm xỏc nh ph thuc vo ta v thi gian (q, t ) c gi l hm súng hay hm trng thỏi Mi thụng tin v h lng t ch cú th thu c t hm súng (q, t ) mụ t trng thỏi ca h Trong trng hp h lng t trng thỏi dng l trng thỏi m nng lng ca h khụng phi l mt hm s ca thi gian hm súng hay hm trng thỏi ca h lng t ch l hm s ca mt bin s ta q nờn c vit l hm (q ) t õy ta ch xột trng thỏi dng D-ơng Thị Hạnh K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp * Cỏc c im v tớnh cht v hm súng (q ) : + Hm (q ) núi chung l mt hm s phc, tc l biu thc ca (q ) cha n v o i + Hm (q ) phi l hm n tr: ng vi mi v trớ ca h lng t khụng gian tc l ng vi mi giỏ tr ca bin s q ch cú mt kh nng tỡm thy h v trớ ú, khụng th tỡm thy v trớ khỏc m li cú cựng ta q Vy hm mt xỏc xut (q ) phi n tr Mun cú kt qu ú thỡ hm (q ) phi n tr + Hm (q ) phi hu hn hay gii ni, ngha l nú phi cú khong xỏc nh a, b khong xỏc nh ny, hm (q) phi n tr + Hm (q ) phi l hm liờn tc: H lng t l mt thc th vt cht luụn luụn ng, bin i liờn tc khụng gian nờn hm (q ) phi l mt hm liờn tc + Hm (q ) phi l mt hm kh vi, tc l ly c o hm b, Toỏn t: * nh ngha: Toỏn t l mt thc th toỏn hc tỏc dng lờn mt hm bt kỡ chuyn nú thnh mt hm khỏc A (q) ( q) Ta núi toỏn t A tỏc dng lờn hm (q ) cho hm (q) * Cỏc phộp tớnh trờn toỏn t + Cho toỏn t A v B nu vi mt hm bt kỡ ta cú D-ơng Thị Hạnh K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp S (A B) D (A B) P A(B ) Thỡ toỏn t S : c gi l tng ca toỏn t A v B Toỏn t D : c gi l hiu ca toỏn t A v B Toỏn t P : c gi l tớch ca toỏn t A v B Tng (hiu) ca toỏn t cú tớnh cht nh tng (hiu) ca s: tớnh cht giao hoỏn, kt hp ý th t cỏc toỏn t ú Vớ d: A B A(B ) BA B(A ) + Giao hoỏn t: A, B A B B A Nu A, B thỡ toỏn t A v B giao hoỏn Nu A, B thỡ toỏn t A v B khụng giao hoỏn 1.1.2.2 Phng trỡnh Schrodinger tng quỏt Trong c hc lng t, s bin i trng thỏi ca h vt lý vi mụ theo thi gian c xỏc nh bi phng trỡnh Schrodinger: ih D-ơng Thị Hạnh (q, t ) H (q, t ) t (1.1) 10 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp 3.2 Dng 2: Bi v cỏc s lng t Xỏc nh giỏ tr ca cỏc s lng t bit s hiu nguyờn t: Bi 1: B s lng t (n, l , ml , ms ) ca electron cui cựng a, Ca nguyờn t oxi (Z = 8) l: A, n = l =1 ml = ms = -1/2 B, n = l =1 ml = -1 ms = -1/2 C, n = l =1 ml = ms = +1/2 D, n = l =2 ml = -1 ms = -1/2 b, Ca ion S2- (Z =16) l: A, n = l =0 ml = ms = -1/2 B, n = l =1 ml = ms = -1/2 C, n = l =1 ml = ms = 1/2 D, n = l =1 ml = ms = +1/2 Bi gii: a, Oxi (Z = 8) cú cu hỡnh: 1s22s22p4 Electron cui cựng in vo phõn lp 2p nờn n = 2, l = Cu hỡnh ca phõn lp ngoi cựng: -1 +1 ml = -1, ms 1/ ỏp ỏn B D-ơng Thị Hạnh 50 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp b, S2- (Z = 16) cú cu hỡnh: 1s22s22p63s23p6 Electron cui cựng in vo phõn lp 3p nờn n = 3, l = Cu hỡnh ca phõn lp ngoi cựng: -1 +1 ml = +1, ms 1/ ỏp ỏn B Bi 2: Dóy s lng t no di õy cú th cú i vi mt electron hoỏ tr nguyờn t phụtpho trng thỏi c bn? n l ml m A +1/2 B 0 C +1 +1/2 D -1/2 P (Z = 15) cú cu hỡnh: 1s22s22p63s23p3 Electron cui cựng in vo phõn lp 3p nờn n = 3, l = Cu hỡnh ca phõn lp ngoi cựng: -1 +1 ml = +1, ms 1/ ỏp ỏn C D-ơng Thị Hạnh 51 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Bi 3: a, Vit cỏc s lng t i vi electron th ba v th tỏm thờm vo nguyờn t flo b, Da vo bng tun hon, gi tờn nguyờn t cú cu hỡnh electron l 1s 22s22p4 Vit cỏc s lng t i vi electron th tỏm ca nguyờn t ú Bi gii: a, Da vo s mc nng lng ca cỏc obitan, ta xột eletron th ba v th tỏm v ghi s th t ca lp (mc nng lng n), phõn lp (mc nng lng l ), obitan ml v chiu ca spin - Electron th ba thuc obitan 2s, chiu ca spin l +1/2 n = 2, l , ml , s = +1/2 - Electron th tỏm nm obitan 2p, ml v cú spin l -1/2 n = 2, l , ml , s = -1/2 b, Nguyờn t cú electron, vy Z = 8: ú l oxi Cu hỡnh electron in vo phõn lp ngoi cựng l: -1 +1 Electron th ng vi cỏc s lng t sau: n = 2, l , ml , s = -1/2 Xỏc nh nguyờn t ó bit s lng t Bi 4: B s lng t no sau õy c chp nhn cho mt electron nguyờn t a, n = l =0 ml = ms = -1/2 b, n = l =2 ml = ms = +1/2 D-ơng Thị Hạnh 52 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp c, n = l =3 ml = -4 ms = -1/2 d, n = l =2 ml = ms = +1/2 e, n = l =2 ml = -2 ms = -3/2 Bi gii: a, Khụng c vỡ l = thỡ ml = b, Khụng c vỡ l khụng tha ( l max = n-1 = 1) c, Khụng c vỡ ml khụng tha ( ml = -3) d, c e, Khụng c vỡ ms ch nhn giỏ tr 1/2 Bi 5: Trong tt c b s lng t sau õy thỡ b s lng t no phi loi b vỡ thiu chớnh xỏc? n l A 0 +1/2 B -1/2 C +1 -1/2 D -1 +1/2 ml ms Bi gii: A ỳng B Sai vỡ n = thỡ l = C ỳng vỡ n = thỡ l = 0, 1, D ỳng vỡ n = thỡ l = D-ơng Thị Hạnh 53 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Bi 6: Tỡm phõn lp no sau õy khụng ỳng? S lng t no sai? n l ml tờn A 0 1p B +1 4d C -2 3p Bi gii: A, Phõn lp vi n = ch cú th cú l = 0, ch khụng th cú giỏ tr l = Cỏch gi nht l 1s B, Phõn lp vi l = l phõn lp f ch khụng phi phõn lp d Tờn ca phõn lp l 4f C, Phõn lp vi l = ch cú th cú cỏc giỏ tr -1, 0, +1 m khụng cú giỏ tr l -2 Bi 7: Cho cỏc phõn lp (phõn mc nng lng) ng vi cỏc s lng t sau: A, n = 3, l = B, n = 5, l = C, n = 2, l = D, n = 4, l = Hóy gi tờn, xỏc nh s lng t t v s obitan ca mi phaan lp trờn Bi gii: n l tờn phõn lp 3d 5p -1,0,+1 2s 4f D-ơng Thị Hạnh cỏc giỏ tr ml -2,-1,0,+1,+2 -3,-2,-1,0.+1,+2,+3 54 s obitan K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Bi 8: Xỏc nh nguyờn t m electron cui cựng cú giỏ tr s lng t sau: a, n = l =1 ml = ms = +1/2 b, n = l =1 ml = ms = -1/2 c, n = l= ml = +1 ms = -1/2 d, n = l =1 ml = +1 ms = -1/2 Bi gii: n 2p, l a, ms = 1/2 c thõn -1 +1 Cu hỡnh: 1s22s22p2 nguyờn t C n 2p, ms = -1/2 ghộp ụi l b, -1 +1 Cu hỡnh: 1s22s22p5 nguyờn t F n 2p, l c, ms = -1/2 ghộp ụi -1 +1 Cu hỡnh: 1s22s22p6 nguyờn t Ne D-ơng Thị Hạnh 55 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội n 3p, l d, Khóa luận tốt nghiệp ms = -1/2 ghộp ụi -1 +1 Cu hỡnh: 1s22s22p63s23p6 nguyờn t Ar Bi 9: Nguyờn t ca cỏc nguyờn t A, R, X cú c im sau: - A cú electron cui cựng vi s lng t: n = 3, l , ml , ms = -1/2 - R trng thỏi c bn ch cú mt electron c thõn, electron ny cú cỏc s lng t : n = 2, l , ml , ms = -1/2 - X cú electron cui cựng vi s lng t: n = 2, l , ml , ms = -1/2 Bi gii: n 3p l A: ml electron cui cựng in vo ụ ( -1 ) ms electron ghộp ụi Cu hỡnh electron ngoi cựng ca A l: D-ơng Thị Hạnh -1 +1 56 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Cu hỡnh electron l: 1s22s22p63s23p4 Z = 16 Z l lu hunh n 2p l R: ml electron cui cựng in vo ụ (0) ms electron ghộp ụi Cu hỡnh electron ngoi cựng ca Rl: -1 +1 Cu hỡnh electron l: 1s22s22p5 Z = Z l Flo n 2p l X: ml electron cui cựng in vo ụ (-1) ms electron ghộp ụi Cu hỡnh electron ngoi cựng ca X l: -1 +1 Cu hỡnh electron l: 1s22s22p4 Z = Z l oxi Bi 10: Xột nguyờn t ca nguyờn t cú electron cui cựng cú s lng t: a, n = l =2 ml = ms = +1/2 b, n = l =2 ml = ms = -1/2 Cú tn ti cu hỡnh ny khụng? Gii thớch? D-ơng Thị Hạnh 57 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Bi gii: n 3d l a, -2 -1 +1 +2 Cu hỡnh: 1s22s22p63s23p33d44s2 (tn ti) n l b, 3d -2 -1 +1 +2 Cu hỡnh: 1s22s22p63s23p33d94s2 Cu hỡnh ny khụng tn ti vỡ 3d104s1 bn hn Bi 11: Cú nguyờn t A, B, C vi ZA < ZB < ZC (Z l in tớch ht nhõn) Bit: - Tớch ZA.ZB.ZC = 952 - T s Z A ZC ZB - Nguyờn t C cú electron cui cựng ng vi s lng t n = 3, l = 1, m = 0, ms = -1/2 a, Vit cu hỡnh electron ca nguyờn t C Xỏc nh v trớ ca C bng tun hon t ú suy nguyờn t C b, Tớnh ZA, ZB Suy nguyờn t A, B c, Hp cht X to bi nguyờn t A, B, C Vit cụng thc cu to X D-ơng Thị Hạnh 58 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Bi gii: n 3p l ms = -1/2 ghộp ụi a, Cu hỡnh electron ngoi cựng ca C l: -1 +1 Cu hỡnh electron ca C: 1s22s23s23p5 Z = 17 V trớ bng tun hon Chu kỡ 3: C l Cl, nhúm VII A Z A Z B 56 Z A Z A 17 3Z B Z B b, ZC = 17 ZA = A l nit (N) ZB = B l oxi (O) c, Hp cht X l: NOCl Bi 12 : Nguyờn t ca nguyờn t X c bn phỏ bng chựm tia , to nờn nguyờn t Y cú electron cui cựng c c trng bi s lng t: n = 2; l m = -1; ms = -1/2 v ng thi tỏch mt proton Bit t l gia cỏc ht khụng mang in v mang in ht nhõn nguyờn t Y l 1,125 Hóy xỏc nh nguyờn t X, Y v hon thnh phng trỡnh phn ng ht nhõn Bi gii: Nguyờn t X c c trng bi s lng t: n 2p l ml electron cui cựng in vo ụ (-1) D-ơng Thị Hạnh 59 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp ms electron ghộp ụi Cu hỡnh electron ngoi cựng ca Y l: -1 +1 Cu hỡnh electron l: 1s22s22p4 Z = Y l oxi Mt khỏc ml N 1,125 N 1,125.Z 1,125.8 Z Vy AY = Z + N = 17 Y : 178O Ta cú: ab X + He 17 O + 1 H Vy b = 14 v a = X l Nit Vy phng trỡnh: 147 N + He 17 O + 1 H Bi 13: Xỏc nh nguyờn t m electron cui cựng in vo ú cú s lng t tha iu kin: n + l = v ml + ms = +1/2 Bi gii: n + l = Ta cú cỏc trng hp sau: + n = v l = 2: phõn lp 2d (loi) + n = v l = 1: phõn lp 2p + n = v l = 0: phõn lp 3s - Vi phõn lp 2p: ml + ms = 1/2 ta cú : ms 1/ 2 2 2p cú cu hỡnh: 1s 2s 2p Z = C m l + Nu D-ơng Thị Hạnh 60 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp ms 1/ 2 2p cú cu hỡnh: 1s 2s 2p Z = 10 Ne m l + Nu - Vi phõn lp 3s: ml = ms = +1/2 3s1 cú cu hỡnh: 1s22s22p63s1 Na Bi 14: Phi kim R cú electron cui cựng ng vi s lng t cú tng i s l 2.5 Hóy: a, Xỏc nh R, vit cu hỡnh electron b, Cho bt v trớ ca R bng tun hon Bi gii: a, R l phi kim khỏc H, He nờn l = ml = +1, 0, -1 v n cú trng hp tha món: n = 2, l = 1, ml = 0, ms = -1/2 2p5 flo n = 2, l = 1, ml = -1, ms = +1/2 2p1 bo n = 3, l = 1, ml = -1, ms = -1/2 3p4 lu hunh b, F: 1s22s22p5 chu kỡ 2, nhúm VIIA B: 1s22s22p1 chu kỡ 2, nhúm IIIA S: 1s22s22p63s23p4 chu kỡ 3, nhúm VIA Bi 15: Cú nguyờn t R, X v Y bng tun hon cú s th t tng dn C nguyờn t u thuc nhúm A v khụng cựng chu kỡ bng tun hon Electron cui cựng in vo cu hỡnh electron ca nguyờn t R, X, Y cú c im: tng s lng t chớnh (n) bng 6; tng s lng t obitan ( l ) bng 2; tng s lng t t ( ml ) bng -2; tng s lng t spin ms bng -1/2, ú s lng t spin ca electron cui cựng ca R l +1/2 Cho bit tờn ca nguyờn t trờn D-ơng Thị Hạnh 61 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp Bi gii: nR nX nY lR l X lY ml ( R ) ml ( X ) ml (Y ) mS ( R ) mS ( X ) mS (Y ) 1/ Ta cú: nR nX nY Vỡ R, X, Y u thuc nhúm A, khụng cựng chu kỡ v nguyờn t R, X, Y bng tun hon cú s th t tng dn nờn n R = 1; nX = 2; nY = Nguyờn t R thuc chu kỡ nờn electron ca nú cú l ; ml M ms 1/ Vy R l nguyờn t hidro Ta cú: lR l X lY Vỡ lR nờn l X lY Vỡ X v Y thuc chu kỡ nh nờn khụng th cú giỏ tr l nờn l X lY Vy electron cui cựng ca X v Y thuc phõn lp 2p v 3p M ml ( R) ml ( X ) ml (Y ) Vỡ ml ( R) nờn ml ( X ) ml (Y ) M l X lY nờn ml cú cỏc giỏ tr: -1, 0, +1 ml ( X ) ml (Y ) Ta cú mS ( R) mS ( X ) mS (Y ) 1/ m mS ( R) 1/ nờn mS ( X ) mS (Y ) M ms ch nhn cú giỏ tr l -1/2 v +1/2 nờn mS ( X ) mS (Y ) 1/ Vy electron cui cựng in vo cu hỡnh electron ca nguyờn t cú b s lng t sau: R: n = 1; l ; ml ; ms 1/ 1s1 (hiro) X : n = 2; l ; ml ; ms 1/ 1s22s22p4 (oxi) Y : n = 3; l ; ml ; ms 1/ 1s22s22p63s23p4 (lu hunh) D-ơng Thị Hạnh 62 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp KT LUN V KIN NGH KT LUN Sau mt thi gian nghiờn cu ti tụi ó lm c nhng cụng vic sau : - c sỏch tỡm hiu phng trỡnh Srodinger tng quỏt (gm cỏc khỏi nim, phng trỡnh Schrodinger tng quỏt, phng trỡnh Schrodinger trng thỏi dng), phng trỡnh Srodi ý ngha ca cỏc s lng t) - Tỡm hiu chng trỡnh húa hc ph thụng liờn quan n phng trỡnh Srodinger trờn c s ú ỏp dng cỏc kt qu ca phng trỡnh Srodinger i vi h mt electron vo chng trỡnh ph thụng - Xõy dng cỏc cõu hi v bi ỏp dng vo chng trỡnh ph thụng ó xõy dng c dng bi: + Dng 1: Xỏc nh nng lng nguyờn t: gm bi + Dng 2: Bi v cỏc s lng t: 15 bi, gm cỏc bi v: Xỏc nh giỏ tr ca cỏc s lng t bit s hiu nguyờn t: bi n bi Xỏc nh nguyờn t ó bit s lng t: t bi n bi 15 KIN NGH - p dng cỏc bi nờu trờn vic bi dng hc sinh gii, thi olympic cho hc sinh D-ơng Thị Hạnh 63 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp TI LIU THAM KHO Lõm Ngc Thim Lờ Kim Long, Giỏo trỡnh nhp mụn hoỏ lng t, NXB i hc Quc gia H Ni 2006 PGS.TS Trn Thnh Hu, Hoỏ hc i cng 1, Cu to cht, NXB i hc s phm Lõm Ngc Thim (ch biờn) Lờ Kim Long Phan Vn Nhiờu, C s hoỏ hc lng t, NXB Khoa hc v k thut H Ni Cao C Giỏc, Bi lớ thuyt v thc nghim hoỏ hc, 1, NXB Giỏo dc Ban t chc kỡ thi, Tuyn thi olympic 30 thỏng 4, ln th XVII 2011 Hoỏ hc, NXB i hc s phm Quý Sn Nguyn Trớ Nguyờn, Bi dng hc sinh gii hoỏ hc trung hc ph thụng, Tp 1, NXB Giỏo dc Vit Nam Nguyn Duy i o Hu Vinh, Ti liu chuyờn hoỏ hc trung hc ph thụng, bi i cng v vụ c, NXB Giỏo dc Vit Nam o ỡnh Thc, Hoỏ hc i cng 1, T lớ thuyt n ng dng, NXB i hc quc gia H Ni Lõm Ngc Thim (ch biờn) Trn Hip Hi, Bi hoỏ hc i cng (hoỏ hc lớ thuyt c bn), NXB i hc quc gia H Ni 10 B giỏo dc v o to, SGK lp 10 nõng cao, NXB Giỏo dc 11 Nguyn ỡnh Chi, Húa hc i cng, NXB Giỏo dc 2007 12 Cỏc t liu ti t trang google.com D-ơng Thị Hạnh 64 K34B SP Hóa học [...]... 2m E U ( x, y, z) ( x, y, z ) 0 h2 2 2m ( E U ) 0 h2 Vy phng trỡnh Schrodinger l mt phng trỡnh vi phõn tuyn tớnh cp hai (hay l mt phng trỡnh o hm riờng cp hai) D-ơng Thị Hạnh 13 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp i vi bt c mt h lng t no, ion, nguyờn t, phõn t li gii phng trỡnh Schrodinger cho h phi bao gm ng thi 2 kt qu: hm riờng v tr riờng nng lng ton phn E ng... SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Gii (1.5) df (t ) 1 Edt f (t ) ih df (t ) i Edt f (t ) h i ln f (t ) E.t ln C h i f (t ) c.e h Et c: l hng s Vy nghim tng quỏt ca (1.2) l: (q, t ) (q ).e iEt h Nhng trng thỏi (1.2) trong ú nng lng ca h cú giỏ tr xỏc nh gi l nhng trng thỏi dng v phng trỡnh (1.4) l phng trỡnh Srodinger cho trng thỏi dng 1.1.2.3 Phng trỡnh Schrodinger. .. ca trc z l tng ng nhau v mt vt lớ Nờn ng vi mi mt giỏ tr ca m cú mt giỏ tr khỏc trỏi du vi nú Do ú m nhn cỏc giỏ tr l m l cú 2 l +1 giỏ tr 1.2 Phng trỡnh Schrodinger i vi h mt electron 1.2.1 Mụ hỡnh h e r r Zeo D-ơng Thị Hạnh 18 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp - H gm mt ht nhõn tớch in dng vi s n v in tớch bng Z e0 ( e0 l in tớch nguyờn t), mt e cú in tớch l: e0... Ze2 l (l 1) E R0 dr 2 r dr h2 r r2 (2.4) Gii phng trỡnh (2.4) s xỏc nh c cỏc giỏ tr ca nng lng E v hm bỏn kớnh R(r) i vi electron cú hai kh nng xy ra: Khi electron bt ra khi nguyờn t, ngha l khụng tn ti liờn kt, lỳc ú E>0 Ta khụng quan tõm ti trng hp ny Khi electron cũn tng tỏc vi ht nhõn, ngha l E ... nghiờn cu Phng trỡnh Schrodinger tng quỏt Phng trỡnh Schrodinger i vi h mt electron Nhim v nghiờn cu Tỡm hiu phng trỡnh Schrodinger i h mt electron Da vo kin thc v phng Schrodinger ỏp dng vo... 1: Xỏc nh nng lng nguyờn t Bi 1: T phng trỡnh Schrodinger ỏp dng cho h mt electron mt ht nhõn hóy vit biu thc tớnh nng lng electron theo: a, n v electron Von (eV) b, n v nguyờn t (au) Bi gii:... 1.1.2.2 Phng trỡnh Schrodinger tng quỏt 1.1.2.3 Phng trỡnh Schrodinger trng thỏi dng 1.1.3 Mt s h thc quan trng h ta cu 10 1.2 PHNG TRèNH SCHRODINGER I VI H MT ELECTRON