La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

. Alcalini. ShellKLMNOP Li1s 2 [He] 2s Na1s 2 2s 2 2p 6 [Ne] 3s K1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 [Ar] 4s Rb1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 [Kr] 5s Cs1s.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: ". Alcalini. ShellKLMNOP Li1s 2 [He] 2s Na1s 2 2s 2 2p 6 [Ne] 3s K1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 [Ar] 4s Rb1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 [Kr] 5s Cs1s."— Transcript della presentazione:

1 . Alcalini

2 ShellKLMNOP Li1s 2 [He] 2s Na1s 2 2s 2 2p 6 [Ne] 3s K1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 [Ar] 4s Rb1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 [Kr] 5s Cs1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 [e] 6s Shell atomi alcalini

3 Campo medio centrale

4 Atomi poliettronici4 Gli orbitali degli atomi polielettronici Gli orbitali degli atomi polielettronici sono qualitativamente simili a quelli dellatomo di idrogeno Valgono gli stessi numeri quantici n, l e m l Livelli energetici negli atomi polielettronici Lenergia dei diversi orbitali degli atomi polielettronici non dipende soltanto dal numero quantico principale n, ma anche da quello secondario l A parità di n, lenergia dei diversi orbitali varia nellordine: s < p < d < f … Il valore dellenergia dei livelli successivi varia al variare del numero atomico Z

5 Modellizzazione della funzione donda del litio con un potenziale medio di schermo La shell chiusa dei due elettroni interni crea uno schermo della carica elettrica del nucleo Si può trattare la funzione donda del litio come prodotto di una funzione donda che descrive i due elettroni in singoletto di spin sullo stato 1s (shell chiusa dellelio, [He]) per la funzione donda del terzo elettrone sullorbitale 2s o sullorbitale generico nl: (r 1, r 2, r 3 ) =[He(r 1, r 2 )] |nl(r 3 )> |1s> n=1, l=0 |2s> n=2, l=0 La carica elettrica del nucleo viene vista non con la sua Z reale ma con una Z efficace Distribuzione sferica Sub-shell chiusa

6 Modellizzazione della funzione donda del litio con un potenziale medio di schermo: stato 2s Lo schermo dei 2 elettroni sullorbitale interno 1s è maggiore sullo stato 2p rispetto allo stato 2s: E 2s =-5,4 eV Z eff ~ 1,26 1s 2s (l=0) con schermo ~ 1,8 E 2s D(r)=r (r)

7 Modellizzazione della funzione donda del litio con un potenziale medio di schermo: stato 2p Lo schermo dei 2 elettroni sullorbitale interno 1s è maggiore sullo stato 2p rispetto allo stato 2s: E 2p =-3,6 eV Z eff ~ 1,06 1s 2p (l=1) con schermo ~ 1,97 E 2p

8 Difetti quantici Le energie dei livelli dellelettrone ottico si calcolano come dove nl viene chiamato difetto quantico e tiene conto della penetrazione In generale nl : a)diminuisce allaumentare di l; b)A parità di l non deve variare (diminuire) molto) al variare di n la penetrazione viene anche espressa tramite una Zeff(n,l) Invece Zeff(n,l) tende a 1 (per atomi neutri) al crescere di n e l. l=01234 Li (n=2) Na (n=3) K (n=4) Rb (n=5)

9 Livelli energetici - Z eff diminuisce al crescere di n e, a parità di n, al crescere di l; - tende a 1 per grandi l schermo completo (stessa energia dellelettrone dellatomo di idrogeno) E 2p = -3,6 eV E 2s = -5,4 eV E 3d = -1,51 eV E 3p = -1,55 eV E 3s = -2,01 eV E 4f = -0,85 eV E 4d = -0,85 eV E 4p = -0,87 eV E 4s = -1,05 eV E 4,H = -0,85 eV E 4,Li++ = -7,65 eV E 3,H = -1,51 eV E 3,Li++ = -13,6 eV E 2,H = -3,4 eV E 2,Li++ = -30,6 eV H Z=1 Li ++ Z=3

10 Penetrazione delle orbite Penetrazione orbitale più esterno nel core Effetto sulle energie elettroniche

11 idrogeno - litio s 3s 4d 4p 2p 3d 3p 2s H Li E (eV) E (eV) f Litio: Z=3 atomo alcalino -1 solo elettrone fuori della shell chiusa del [He] -2 elettroni sullorbitale 1s 2s 1s 2p + 2p o 2p - configurazione elettronica del Li nello stato fondamentale

12 Somiglianze e differenze fra H e Li -H e Li hanno una configurazione elettronica simile per lelettrone di valenza: 1 elettrone in un orbitale s - entrambi si legano bene allossidrile OH (LiOH ha importanti applicazioni, ad es. nelle pile alcaline) però: - lelettrone di valenza del Li ha minore energia di legame - ha un livello eccitato 2p con energia poco diversa e molti stati disponibili (6) ciò fa sì che: - il Li sia un solido metallico (litium perché si trova nelle rocce), mentre lidrogeno è un gas - si trova facilmente in uno stato eccitato anche a temperatura ambiente 1s 2s 2p + 2p o 2p - configurazione elettronica del Li nello stato fondamentale 2s 2p + 2p o 2p - configurazione elettronica dellidrogeno nello stato fondamentale 1s

13 Transizioni nel litio s 3s 4d 4p 2p 3d 3p 2s H Li E (eV) E (eV) f nel visibile, n=0, 1=1, rossa, molto intensa nellIR, n=0, 1=1 nel lontano IR, n=0, 1=1 configurazione elettronica del Li nel primo stato eccitato: i tre stati 2p +, 2p o, 2p - sono degeneri 2s 1s 2p + 2p o 2p -

14 idrogeno - litio - sodio 2 3s 3 3p 4 3d 4d 4p 4s 3s 4d 4p 2p 3d 3p 2s H Li E (eV) E (eV) Na 4s atomo alcalino - 1 solo elettrone fuori della shell chiusa del [Ne] -bassa energia di ionizzazione E = -5,1 eV - livelli energetici simili a quelli del Li Il sodio Na Z=11

15 splitting dei livelli del sodio E (eV) Perché la linea gialla del sodio è sdoppiata? Accoppiamento di spin-orbita: il buon numero quantico è il momento angolare totale j dellelettrone che può avere due valori a parità di l: j=l+1/2 j=l-1/2 Negli atomi, - leffetto sullenergia è piccolo (accoppiamento magnetico fra il momento magnetico di spin e il campo magnetico visto dallelettrone in moto, per effetto della trasformazione di Lorentz del campo coulombiano) - lo stato j=l-1/2 ha energia minore E 2·10 -3 eV E 7·10 -4 eV E 6·10 -5 eV E eV 3s 1/2 3p 1/2 4s 1/2 3p 3/2 4p 1/2 4p 3/2 3d 3/2 3d 5/2 4d 3/2 4d 5/2

16 principali transizioni radiative del sodio E (eV) Regole di selezione di dipolo elettrico: l = 1 m l = 0, 1 S = 0 m s = 0 j = 0, 1 E 2·10 -3 eV E 7·10 -4 eV E 6·10 -5 eV E eV 3s 1/2 3p 1/2 4s 1/2 3p 3/2 4p 1/2 4p 3/2 3d 3/2 3d 5/2 4d 3/2 4d 5/2 proibita in dipolo elettrico praticamente coincidenti in energia linea D doppietto giallo del sodio


Scaricare ppt ". Alcalini. ShellKLMNOP Li1s 2 [He] 2s Na1s 2 2s 2 2p 6 [Ne] 3s K1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 [Ar] 4s Rb1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 [Kr] 5s Cs1s."

Presentazioni simili


Annunci Google