Контрольная работа по "Химии"

21. Сутегі тәрізді атом үшін 2s және 2p орбитальдарының радиалды таралу функциясын сызыңыз және ядроға жақын электронды табу ықтималдығының орбитальдары үлкен екенін түсіндініңіз

Кванттық теорияда атомдағы электронның траекториялары туралы айту мүмкін емес. Тек күй (Ψ-функция) және электронның ядро ​​өрісінде бір немесе басқа жерде орналасу ықтималдығы ғана мағыналы. Түсінікті болу үшін біз әрбір нүктедегі таралу тығыздығы осы нүктедегі электронның орналасу ықтималдығы тығыздығына пропорционал болатын электронды бұлт идеясын енгіземіз. Электронның орналасу ықтималдығы тығыздығы |Ψ|2 немесе ΨΨ* толқындық функция модулінің квадратымен берілген.

Ядродан r қашықтықта электронның табылу ықтималдығын анықтайтын Рnl(r) функциясы радиалды таралу функциясы деп аталады.

[pic 1]

[pic 2]

4.1-суретте радиалды функцияның өзі, ал 4.2-суретте n және l кванттық сандардың кейбір жиындары үшін радиалды таралу функциясы көрсетілген. Радиалды бөлік жойылатын нүктелер түйіндік нүктелер немесе жай түйіндер деп аталады. Сол сияқты әрбір нүктесінде радиалды бөлігі жойылатын бет түйіндік бет деп аталады.

4.1-суреттен 1s және 2p радиалды функциялардың түйін нүктелері жоқ, 2s және 3p функцияларында бір түйін нүктесі, 3s-те екі түйін нүктесі бар екені анық көрінеді. Радиалды бөліктегі түйіндердің саны n – l – 1-ге тең болатын үлгіні байқау оңай.

n ұлғайған сайын радиалды функциялардың максималды (модульдік) мәндері барған сайын кішірек және барған сайын үлкенірек болады.

r = 0 кезінде l = 0 болатын функциялар нөлге тең емес, ал l ≠ 0 болатын функциялар осы нүктеде жойылады.

Радиалды таралу функцияларының қисықтарынан ядродан өте үлкен қашықтықта да электронды табудың ақырлы, аз болса да ықтималдығы бар екені анық. Әрбір қисық үшін максималды электрон тығыздығы бар. 1s күйі үшін бұл максимум бірінші Бор орбитасының радиусына a0=0,53 Ǻ сәйкес келеді. r = 0 нүктесіндегі барлық қисықтар үшін радиалды таралу функциясы нөлге тең.