tailieunhanh - Nguyên tử hydro và orbital nguyên tử

Tham khảo tài liệu 'nguyên tử hydro và orbital nguyên tử', tài liệu phổ thông, hóa học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả | Nguyên tử hydro và orbital nguyên tử Lý Lê Ng ày 2 tháng 11 nam 2009 Tóm tắt nội dung Nguyên tử hydro là một trong số rất ít những hệ nhiều hạt tương tác lẫn nhau mà phương trình Schrodinger của nó có thể được giải một cách chính xác. Schrodinger đã sử dụng nguyên tử hydro để minh họa lý thuyết mói của ông. Hơn nữa những kết quả thu được từ việc giải bài toán nguyên tử hydro còn được là cơ sở để khảo sát những nguyên tử phân tử phức tạp hơn. 1 Hydro và nguyên tử giống hydro Nguyên tử hydro gồm có một proton và một electron. Nếu gọi e là điện tích của proton e 1 6 10-19C thì điện tích của electron là e. Thay vì chỉ khảo sát nguyên tử hydro chúng ta sẽ xử lí một vấn đề tổng quát hơn đó là nguyên tử giống hydro hydrogen-like atom . Nghĩa là chúng ta sẽ khảo sát những hệ gồm một electron và hạt nhân có điện tích là Ze. Khi Z 1 ta có nguyên tử hydro Z 2 ta có ion He khi Z 3 ta có ion LỈ2 . . . Nguyên tử giống hydro là hệ cơ bản nhất trong hóa lượng tử. Đối vói những hệ nhiều nguyên tử và có hơn một electron chúng ta không thể tìm được lời giải chính xác cho phương trình Schrodinger vì có sự tương tác giữa các electron. Trong phép gần đúng thấp nhất chúng ta bỏ qua sự tương tác này khảo sát các electron một cách độc lập. Hàm sóng của nguyên tử nhiều electron xấp xỉ bằng tích các hàm sóng một electron hàm sóng của nguyên tử giống hydro . Hàm sóng một electron được gọi là orbital. Một orbital cho một electron trong một nguyên tử được gọi là orbital nguyên tử. Như vậy orbital nguyên tử AO là biểu thức toán học mộ tả sự chuyển động của một electron trong nguyên tử. Các AO sẽ được dùng để xây dựng những hàm sóng gần đúng cho các nguyên tử nhiều electron cũng như cho các phân tử. Gọi x y z là tọa độ tương đối của electron so vói hạt nhân và r là khoảng cách. Ta có r ix jy kz r r y x2 y2 z2 1 1 Theo định luật Coulomb thế năng tương tác V r giữa hạt nhân và electron trong hệ SI là Ze2 V r 2 4 0r Với 0 là hằng số điện môi. Trong hệ SI m là đơn vị của chiều dài J là đơn vị của .