专题8 原子结构与元素周期律

2026/1/27 14:06:44

7、(1)1 ; -1 (2)1.6×10

-13-

; 1.2×10 20 (3)H+OH=H2O

8、1.23×1010(m) ; 3.88×1010(m) 9、(1)、(2)、(4)、(5)、(6)组不能存在。因为:(1)n=l时,l只能为0,m也只能为0,ms能为+1/2或-1/2;(2)n=3,l=l时,m只能为0或+1,或-1;(4)n=2,l只能为0或1,ms只能为1/2或-1/2。n=2,l只能为0或1;(6)ms只能为1/2或-1/2

10、Fe的原子序数为26,轨道分组为:(1s2)(2s22p6)(3s23p6)(3d6)(4s2),其中3s Z*=14.75 3p

-18-

Z*=14.75 3d Z*=6.25 4s Z*=3.75。所以有E3s=E3p=-52.7×10J,E3d=-9.46×1018J,E4s=-

---

1.92×1018J。对于2s、2p Z*=21.8,1s Z*=25.70。E2s=E2p=-0.260×1015J,E1s=-1.439×1015J。故

Fe系统的能量:E=2E1s+2E2s+6E2p+2E3s+6E3p+6E3d+2E4s=-5.44×1015J

提示:由于其他电子对某一电子的排斥作用而抵消了一部分核电荷,从而引起有效核电荷的降低,削弱了核电荷对该电子的吸引,这种作用称为屏蔽作用或屏蔽效应。因此,对于多电子原子来说,如果考虑到屏蔽效应,则每一个电子的能量应为:E=-13.6×(Z-σ)2/n2(eV),从式中可见,如果能知道屏蔽常数σ,则可求得多电子原子中各能级的近似能量。影响屏蔽常数大小的因素很多,除了与屏蔽电子的数目和它所处原子轨道的大小和形状有关以外,还与被屏蔽电子离校的远近和运动状态有关σ屏蔽常数。可用斯莱脱提出的计算屏蔽常数的规则求得。斯莱脱规则如下:将原子中的电子分成如下几组:(1s)(2s,2p)(3s,3p)(3d)(4s,4p)(4d)(4f)(5s,5p),如此类推。①位于被屏蔽电子右边的各组,对被屏蔽电子的σ=0近似的可认为:外层电子对内层电子没有屏蔽作用。②1s轨道上两个电子之间σ=0.30。其他主量子数相同的各分层电子之间的σ=0.35。③当被屏蔽电子为ns或n p时,则主量子数为(n-1)的各电子对它们的σ=0.85,而小于(n-1)的各电子对它们的屏蔽常数σ=1.00。④被屏蔽电子为nd或n f电子时,则位于它左边各组电子对它们的屏蔽常数σ=1.00。在计算某原子中某个电子的σ值时,可将有关屏蔽电子对该电子的σ值相加而得。

11、B、D、E、C、F、A、G、H

12、B、C、D E B D

13、136 pm

14、X可能是Mg、Ca、Sr或Ba 15、(1)[Kr]4d105s25p2 (2)第五周期ⅣA族,它是Sn元素 (3)此元素外层轨道上有2个p电子,应具有一定的非金属性,但所处的周期数较大,金属性更为显著,因此它是金属元素 (4)最高氧化态是+4,相应的氧化物为SnO2,属两性氧化物。

16、八 5g 6 18

+

17、(1)He中只有一个电子,没有屏蔽效应,轨道的能量由主量子数n决定,n相同的轨道能量相同,

+

因而3s和3p轨道的能量相同。而在Ar中,有多个电子存在;3s轨道的电子与3p轨道的电子受到的屏蔽效应不同,即轨道的能量不仅和主量子数n有关,还和角量子数L有关。因此,3s和3p轨道的能量不同。

(2)一般来说,电子亲和能随原子半径减小而增大,因为半径越小,核电荷对电子的引力越大。因此,电子亲和能在同族中从上到下呈减少的趋势。但第一电子亲和能却出现Cl>F, S>O的反常现象,这是由于O和F 半径过小,电子云密度过高,当原子结合一个电子形成负离子时,由于电子间的排斥作用较强使放出的能量减少。

18、P>S 因p电子构型为3s23p3,3p轨道半充满稳定结构,打掉电子难;而S的电子构型为3s23p4

失去一个电子后为半充满的稳定结构,故P>S。

Mg>Al 道理同(1)一样。

Sr>Rb Sr的核电荷比Rb多,半径也比Rb小。其次Sr的5s2较稳定。

Zn>Cu Zn的核电荷比Cu多。同时Zn的3d轨道全充满,4s轨道全充满;Cu的4s轨道半充满。失去一个电子后为3d104s0稳定结构。

Au>Cs 二者为同周期的元素,Au为IB族元数,Cs为IA族元素,金的有效核电荷数较铯的大,而半径较铯的小,而且铯失去一个电子后变为5s25p6稳定结构。

19、该元素的基态原子电子组态为[Kr] 4d25s2,即第40号元素锆(Zr)。它位于d区,第五周期ⅣB族,+4氧化态离子的电子构型为[Kr],即1s22s22p63s23p63d104s24p6,相应氧化物为AO2

20、A、B、C、D分别为K、Mn、Br、O按电负性由大到小排列的顺序为: O、Br、Mn、K

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