22.14.6: Sura ya 6

Last updated
Save as PDF

Page ID: 188148

$ \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } $ $ \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} $$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $ \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$ $ \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$ $ \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$ $ \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$ $ \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$ $ \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$ $ \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $ \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$ $ \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$ $ \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$ $ \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$ $ \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$ $ \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$ $ \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$$\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}$

Wigo una mistari ya rangi, angalau moja ambayo (labda ni mkali zaidi) ni nyekundu.

3.15 m

3.233 $\times$ ^10-19 J; 2.018 eV

ν = 4.568 $\times$ 10 ¹⁴ s; λ = 656.3 nm; Nishati ^{mol -1} = 1.823 $\times$ 10: ⁵ J ^mol-1; nyekundu

(a) λ = 8.69 $\times$ 10 ^-7 m; E = 2.29 $\times$ 10 ^-19 J; (b) λ = 4.59 $\times$ 10 ^-7 m; E = 4.33 $\times$ 10 ^-19 J; Rangi ya (a) ni nyekundu; (b) ni buluu.

11.

E = 9.502 $\times$ 10 ^-15 J; ν = 1.434 $\times$ 10 ¹⁹ ^{s -1}

13.

Nyekunde: 660 nm; 4.54 $\times$ 10 ^{- 14} Hz; 3.01; $\times$ 10 ^-19 J. kijani: 520 nm; 5.77 $\times$ 10 ^{- 14} Hz; 3.82 $\times$ ^{10-19 J.} Bluu: 440 nm; 6.81 $\times$ 10 ^{- 14} Hz; 4.51 $\times$ 10 ^-19 J. namba tofauti zinawezekana pia.

15.

5.49 $\times$ 10 ¹⁴ s ^-1; hapana

17.

Nishati iliyohesabiwa ina maana kwamba elektroni zinaweza kumiliki maadili fulani ya nishati ya kipekee; maadili kati ya maadili hayo yaliyohesabiwa hayaruhusiwi.

19.

$2.856 eV$

21.

-8.716 $\times$ 10 ^-18 J

23.

-3.405 $\times$ 10 ^-20 J

25.

33.9 SAA

27.

1.471 $\times$ 10 ^-17 J

29.

Wote wawili huhusisha kiini nzito kiasi na elektroni zinazozunguka, ingawa madhubuti kusema, mfano wa Bohr unafanya kazi kwa atomi moja za elektroni au ioni tu. Kwa mujibu wa mitambo ya classical, mfano wa Rutherford anatabiri miniature “mfumo wa jua” na elektroni zinazohamia juu ya kiini katika njia za mviringo au elliptical ambazo zimefungwa kwa ndege. Kama mahitaji ya nadharia classical sumakuumeme kwamba elektroni katika njia hizo ingekuwa emit mionzi sumakuumeme ni kupuuzwa, atomi kama itakuwa imara, kuwa na nishati ya mara kwa mara na kasi angular, lakini bila emit mwanga wowote inayoonekana (kinyume na uchunguzi). Kama classical sumakuumeme nadharia inatumika, Rutherford atomi ingekuwa emit mionzi sumakuumeme ya kuendelea kuongeza frequency (kinyume na aliona kipekee spectra), na hivyo kupoteza nishati mpaka atomu kuanguka katika muda mfupi absurdly (kinyume na aliona utulivu wa muda mrefu wa atomi). Bohr mfano anakuwa classical mechanics mtazamo wa orbits mviringo funge kwa ndege kuwa nishati ya mara kwa mara na kasi angular, lakini kuzuia haya kwa maadili quantized tegemezi kwa idadi moja quantum, n. Elektroni inayozunguka katika mfano wa Bohr inadhaniwa kutoweka mionzi yoyote ya sumakuumeme huku ikisonga juu ya kiini katika njia zake za stationary, lakini atomu inaweza kutoa au kunyonya mionzi ya sumakuumeme wakati elektroni inapobadilika kutoka obiti moja hadi nyingine. Kwa sababu ya njia zilizohesabiwa, “kuruka kwa quantum” hiyo itazalisha spectra isiyo ya kawaida, kwa kukubaliana na uchunguzi.

31.

Mifano zote mbili zina kiini cha kati chaji chanya na elektroni zinazozunguka kiini kufuatana na uwezo wa umeme wa Coulomb. Bohr mfano akubali kwamba elektroni hoja katika orbits mviringo kuwa na quantized nguvu, angular kasi, na radii kwamba ni maalum kwa idadi moja quantum, n = 1, 2, 3,..., lakini quantization hii ni dhana dharula yaliyotolewa na Bohr kuingiza quantization katika kimsingi classical mechanics maelezo ya chembe. Bohr alidhani pia kwamba elektroni zinazozunguka kiini kwa kawaida hazitoi wala kunyonya mionzi ya sumakuumeme, lakini fanya hivyo wakati elektroni inapobadilisha obiti tofauti. Katika quantum mitambo mfano elektroni si hoja katika orbits sahihi (obiti kama kukiuka Heisenberg uhakika kanuni) na badala yake, tafsiri probabilistic ya nafasi ya elektroni katika papo yoyote, na kazi ya hisabati aitwaye wavefunction ambayo inaweza kutumika kuamua elektroni nafasi uwezekano usambazaji. Hizi wavefunctions, au orbitals, ni tatu-dimensional mawimbi stationary ambayo inaweza kuwa maalum kwa idadi tatu quantum kwamba kutokea kwa kawaida kutokana na hisabati yao ya msingi (hakuna dhana ad hoc required): kuu quantum idadi, n (moja moja kutumiwa na Bohr), ambayo bayana shells vile kwamba orbitals kuwa sawa n wote wana nishati sawa na takriban kiwango sawa cha anga; kasi ya angular quantum namba l, ambayo ni kipimo cha kasi ya angular ya orbital na inalingana na maumbo ya jumla ya orbitals, pamoja na kubainisha subshells kama orbitals kuwa sawa l (na n) wote wana nishati sawa; na mwelekeo quantum namba m, ambayo ni kipimo cha z sehemu ya kasi ya angular na inafanana na mwelekeo wa orbitals. Bohr mfano anatoa kujieleza sawa kwa nishati kama quantum mitambo kujieleza na hivyo, wote vizuri akaunti kwa ajili ya wigo wa kipekee hidrojeni (mfano wa kupata majibu sahihi kwa sababu mbaya, kitu ambacho wanafunzi wengi wa kemia wanaweza kushirikiana na), lakini anatoa makosa kujieleza kwa kasi ya angular (Bohr orbits lazima wote wana kasi isiyo ya sifuri angular, lakini baadhi orbitals quantum [s orbitals] inaweza kuwa na sifuri angular kasi).

33.

n huamua aina ya jumla ya thamani ya nishati na umbali unaowezekana ambao elektroni inaweza kuwa kutoka kiini. l huamua sura ya orbital. m ₁ huamua mwelekeo wa orbitals ya thamani sawa l kwa heshima kwa kila mmoja. m _s huamua spin ya elektroni.

35.

(a) 2 p; (b) 4 d; (c) 6 s

37.

(a) 3 d; (b) 1 s; (c) 4 f

39.

Takwimu hii ina michoro mbili. Ya kwanza ni ya 2 p subscript y orbital. Ya pili ni ya d subscript x squared minus y squared orbital. Mchoro wa kwanza una maumbo mawili ya tufe yaliyojiunga na asili wakati inaelekezwa kando ya mhimili y kwenye ndege ya kuratibu x y na z. Mchoro wa pili unaonyesha lobes nne za ellipsoid na mwisho unaozingatia asili. Mbili ya lobes hizi ellipsoid ni oriented kando ya mhimili x na mbili ni oriented kando ya mhimili y juu ya x y na z kuratibu ndege.

41.

(a) x. 2, y. 2, z. 2; (b) x. 1, y. 3, z. 0; (c) x 4 0 0 $\frac{1}{2},$ na. 2, 1, 0 $\frac{1}{2},$ z. 3 2 0 $\frac{1}{2};$ (d) x. 1, y. 2, z. 3; (e) x. l = 0, m _l = 0, y. l = 1, m _l = -1, 0, au + 1, z. l = 2, m _l = -2, -1, 0, +1, +2

43.

45.

n	l	m _l	s
4	0	0	$+ \frac{1}{2}$
4	0	0	$- \frac{1}{2}$
4	1	-1	$+ \frac{1}{2}$
4	1	0	$+ \frac{1}{2}$
4	1	+1	$+ \frac{1}{2}$
4	1	-1	$- \frac{1}{2}$

47.

Kwa mfano, Na ⁺: 1 s ² s 2 s ² p ⁶; Ca ²⁺: 1 s ² s ² s 2 p ⁶ 3 s ² 3 p ⁶; Sn ²⁺: 1 s ² s ² s 2 p ⁶ 3 s ² 3 p ⁶ 3 d ¹⁰ 4 s ² 4 p ⁶ 4 d ¹⁰ 5 s ²; F ^-: 1 s ² s 2 s ² p ⁶; the ^2—: 1 s ² s 2 s ² p ⁶; Cl ^-: 1 s ² 2 s ² 2 p ⁶ 3 s ² 3 p ⁶.

49.

(a) 1 s ² 2 s ² p ³; (b) 1 s ² s ² 2 p ⁶ 3 s ² p ²; (c) 1 s ² 2 s ² 2 p ⁶ 3 s ² 3 p ⁶ 4 s ² 3 d ⁶; (d) 1 s ² 2 s ² p ⁶ 3 s ² 3 p ⁶ 4 s ² 3 d ¹⁰ 4 p ⁶ 5 s ² 4 d ¹⁰ 5 p ⁴; (e) 1 s ² s ² 2 p ⁶ 3 s ² 3 p ⁶ 4 s ² 3 d ¹⁰ 4 p ⁶ 5 s ² 4 d ¹⁰ 5 p ⁶6 ni ², 4 kati ya ⁹

51.

Malipo juu ya ion.

53.

(a)

Takwimu hii inajumuisha mraba ikifuatiwa na mraba 3 wote waliounganishwa katika mstari mmoja. Mraba ya kwanza imeandikwa chini kama, “2 s.” Mraba iliyounganishwa imeandikwa hapa chini kama, “2 p.” Mraba ya kwanza ina jozi ya mishale ya nusu: moja akizungumzia, na nyingine chini. Kila moja ya mraba iliyobaki ina moja zaidi akizungumzia mshale.

(b)

(c)

Takwimu hii inajumuisha mraba ikifuatiwa na mraba 5 wote waliounganishwa katika mstari mmoja. Mraba ya kwanza imeandikwa chini kama, “4 s.” Mraba iliyounganishwa imeandikwa hapa chini kama, “3 d.” Mraba ya kwanza na mraba wa kushoto zaidi katika mstari wa mraba uliounganishwa kila mmoja ana jozi ya mishale ya nusu: moja akizungumzia juu na nyingine chini. Kila moja ya mraba iliyobaki ina moja zaidi akizungumzia mshale.

(d)

Takwimu hii inajumuisha mraba ikifuatiwa na mraba 3 wote waliounganishwa katika mstari mmoja. Mraba ya kwanza imeandikwa chini kama, “5 s superscript 2.” Mraba iliyounganishwa imeandikwa chini kama, “5 p. superscript 4.” Mraba ya kwanza na mraba wa kushoto zaidi katika mstari wa mraba wa kuunganisha kila mmoja ana jozi ya mishale ya nusu: moja akizungumzia juu na nyingine chini. Kila moja ya mraba iliyobaki ina moja zaidi akizungumzia mshale.

(e)

Takwimu hii inajumuisha mraba ikifuatiwa na mraba 5 wote waliounganishwa katika mstari mmoja. Mraba ya kwanza imeandikwa chini kama, “5 s.” Mraba iliyounganishwa imeandikwa hapa chini kama, “4 d superscript 5.” Kila moja ya mraba ina moja zaidi akizungumzia mshale.

55.

57.

Sura ⁺, Se ^2-

59.

Ingawa wote (b) na (c) ni sahihi, (e) huzunguka zote mbili na ni jibu bora.

61.

63.

1 s ² 2 s ² p ⁶ 3 s ² 3 s 2 p ⁶ 4 s ² 3 d ¹⁰ 4 p ⁶ 5 s ² 4 d ¹⁰, 5 p ⁶, 6 s ², 4 f ¹⁴, 5 d ¹⁰

65.

Co ina protoni 27, elektroni 27, na neutroni 33:1 s ² 2 s ² 2 p ⁶ 3 s ² 3 s 2 p ⁶ 4 s ² 3 d ⁷. Ina protoni 53, elektroni 53, na neutroni 78:1 s ² s 2 s ² p ⁶ 3 s ² p 3 s 3 p ⁶ d ¹⁰ 4 s ² 4 p ⁶ 4 d ¹⁰ 5 s ² 5 p ⁵.

67.

69.

71.

Rb <Li <N <F

73.

15 (5A)

75.

Mg <Ca <Rb <Cs

77.

Si ⁴⁺ <All ³⁺ <Ca ²⁺ <K ⁺

79.

Se, kama ^-

81.

Mg ²⁺ <K ⁺ <Br ^— <Kama ^3—

83.

O, YAANI ₁

85.