Chương 8 NGUYÊN TỬ 8.1. Nguyên tử Hiđro 8.2. Nguyên tử kim loại kiềm (biểu thức năng lượng, các dãy vạch quang phổ) 8.3. Mômen động lượng quỹ đạo và mômen từ quỹ đạo của electron. Hiệu ứng Zeeman 8.4. Spin của electron 8.1. Nguyên tử Hiđro 1. Phương trình Schrodinger và nghiệm (thừa nhận) cho electron trong nguyên tử Hiđro Xét chuyển động của electron trong nguyên tử Hiđro. Hàm sóng 𝝍 của electron là nghiệm của phương trình Schrodinger   ( r , , )   2 ( E  U (r ))  0 U  4 0 r 2 2me e   2 ( E  )  0 (*)  4 0 r 8.1. Nguyên tử Hiđro 1. Phương trình Schrodinger và nghiệm (thừa nhận) cho electron trong nguyên tử Hiđro Giải phương trình Schrodinger ta có: Hàm sóng 𝝍 của electron trong nguyên tử Hiđro:    nlm (r , ,  )  Rnl (r )Ylm ( ,  ) Trong đó n = 1, 2, 3, ...: số lượng tử chính 𝒍 = 0, 1, 2, ..., n-1: số lượng tử quỹ đạo m  0,1,2,...,l : số lượng tử từ 8.1. Nguyên tử Hiđro 1. Phương trình Schrodinger và nghiệm (thừa nhận) cho electron trong nguyên tử Hiđro Ví dụ:  100 (r , ,  )  R10 (r )Y00 ( ,  ) 1 3/ 2 R10  2( ) e ; Y00  (4 ) 4 0  a0   0,53 Å 2 me e 8.1. Nguyên tử Hiđro 1. Phương trình Schrodinger và nghiệm (thừa nhận) cho electron trong nguyên tử Hiđro Năng lượng của electron trong nguyên tử Hiđro: En   2 n 2( 4 0 ) 2  2 (n = 1, 2, 3, ...: số lượng tử chính) Rh En   2 n 4 mee 15 1 Với R   3,27.10 s 2 3 4 (4 0 )  Hằng số Rydberg 8.1. Nguyên tử Hiđro 2. Các kết luận về nguyên tử Hiđro (năng lượng, trạng thái, xác suất tìm thấy e) Năng lượng của electron trong ntử H + Năng lượng En  n (n = 1, 2, 3, ...) → Năng lượng biến thiên gián đoạn → Năng lượng bị lượng tử hóa + Năng lượng En < 0, năng lượng tăng theo số lượng tử chính n. + Emin = E1 = - Rh = - 2,185.10-18J = - 13,6eV (mức năng lượng cơ bản) + Khi n → ∞ thì En → 0 Sơ đồ các mức năng lượng 8.1. Nguyên tử Hiđro 2. Các kết luận về nguyên tử Hiđro (năng lượng, trạng thái, xác suất tìm thấy e) Năng lượng ion hóa của nguyên tử H