物理:量子数

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例子问题

问题1:量子数

电负性是物理化学中的一个重要概念,常用于物理化学中电负性的量化偶极矩的极性化合物。极性化合物不同于纯非极性化合物或纯离子化合物。一个例子可以通过对比氯化钠(NaCl)和有机分子R-C-OH。前者纯粹是离子,后者是极性共价

当比较多个极性共价分子时,我们使用偶极矩值来帮助我们确定极性的相对强度。然而,偶极矩取决于组成键的原子的电负性。电负性是原子固有的属性,而偶极矩是它们之间的键的属性。

例如,氧的电负性为3.44,氢的电负性为2.20。换句话说,当氧与氢成键时,氧对电子的吸引力更强。这导致O-H键有偶极矩。

将分子中极性键的所有偶极矩求和,得到分子偶极矩,如下式所示。

偶极矩=电荷*分离距离

一个单极键,如文中所述的O-H键,是由两个共用电子组成的。在它们结合成键之前,氧和氢的价电子的第一个量子数(n)分别是多少?

可能的答案:

2和1

1和1

1和2

2和2

3和1

正确答案:

2和1

解释

为了确定基态元素最外层电子的位置,我们查看元素周期表,并查看该原子所在的行(或周期)。它告诉我们这个原子有多少电子层,氧是2个,氢是1个。

问题1:量子数

考虑一个在3p亚层的电子。它的原理(n)和方位(l)量子数是什么?

可能的答案:

N = 3, l = 0

N = 3, l = 2

N = 1, l = 1

N = 6, l = 3

N = 3, l = 1

正确答案:

N = 3, l = 1

解释

找到代表轨道大小的主量子数很容易。2s或2p轨道是2,4s轨道是4,p或4d轨道是4,等等。在这种情况下,正确答案是3 (3p)求方位量子数稍微困难一些。这个数字的取值范围是0到n-1。当n=3时,理论上它可以等于0 1或2。但记住,这个数字描述了轨道的形状,因此只是另一种表示字母名称的方式。当l = 0时,轨道为s,当l = 1时,轨道为p,以此类推。这里,n = 3, l = 1,表示3p亚层。

问题3:量子数

下列哪一组量子数不能描述一个电子?

可能的答案:

正确答案:

解释

主量子数,,必须为正整数。

轨道角量子数,,范围从,也是一个整数。

磁量子数,,范围从,也是一个整数。

自旋量子数,,只能有一个值

在给定的选项中,集合因为轨道角量子数必须小于主量子数。

问题1:量子数

下面哪个量子数集可以描述一个原子?

可能的答案:

正确答案:

解释

这个问题是测试你对量子数的了解。主量子数()可以是任何正整数,尽管很少看到大于

方位量子数()的取值范围从0到,并描述了有关电子的亚壳层。在电子构型中,方位角量子数对应于spdf轨道。

磁量子数()的取值范围为,并描述了电子所在的特定轨道,在被描述的亚层中

磁自旋数()只有两个可能的值:-而且+.它描述了电子自旋的方向。在能量图中,这些用“上”和“下”箭头表示。

除了一个选项外,所有选项都违反了规则。

磁量子数必须在正负之间

方位量子数必须小于

方位量子数必须小于

问题5:量子数

关于量子数,下列哪项是正确的?

一、主量子数不可能是零

2两个电子不可能有相同的磁量子数

3电子:位于a中的一个电子3 d轨道的角动量数是2

可能的答案:

我和二世

第二和第三

我和第三

第三只

正确答案:

我和第三

解释

量子数是一种描述原子中电子位置和行为的坐标系。主量子数,,是第一个量子数。它表示电子的能层。主量子数总是大于0;因此.电子与表示电子位于第一层(K层)的轨道内。电子与位于第二壳层(壳“L”)。位于第三层(“M”层),以此类推。主量子数永远不可能是零,所以表述I是错误的。

磁量子数()是第三个量子数。它表示轨道在空间中的方向。的年代轨道在空间中有一个可能的方向p轨道有三种可能的方向d轨道有五种可能的方向。磁量子数的规则如下:

是第二个量子数。因此,如果(指示p轨道),然后可以是-1,0或1对应于的三种可能的方向p轨道。回想一下,每个轨道只能容纳两个电子。这意味着在一个轨道上的两个电子会有相同的电子量子数。表述二是错误的。

角动量的数字,,为第二个量子数,表示轨道类型。一个3 d轨道表示它是ad位于第三能层的轨道。以下是正确的值和轨道类型。

显示一个年代轨道

表明p轨道

表明d轨道

显示一个f轨道

陈述三表明ad轨道对应的值,这是一个真实的陈述。

问题6:量子数

电子与等于__________可以有__________不同的值。

可能的答案:

正确答案:

解释

是第二个量子数,表示电子所在轨道的类型(例如,年代pd,或f).是第三个量子数,表示轨道在空间中的方向。的值范围取决于给定的条件价值。关系如下:

因此,如果,然后可以有三种不同的值:

如果,然后可以有五种不同的值:

问题7:量子数

你能用什么来总结电子?

可能的答案:

它的轨道是球形的

它的轨道在空间中有三种不同的方向

它的轨道在K层

它位于任意一个年代或者一个p轨道

正确答案:

它的轨道在空间中有三种不同的方向

解释

如果,则在a中找到电子p轨道。一个p轨道在空间中有三个不同的方向;它可以沿着x轴,y轴,或z轴(对应于这三个值)。电子与能在这三个中的任何一个中找到p轨道。注意,一个shell总是有三个p轨道和所有轨道在空间的不同区域都是有方向的。例如,如果,那么就有三个3 p分别沿着x, y和z轴方向的轨道。

一个年代轨道呈球形。K层是原子的第一能层(第一能级)。我们不能在不知道主量子数的情况下确定电子的壳层;因此,我们不能断定这个问题中提到的电子是在第一层中找到的。

问题8:量子数

关于磷中价电子的量子数,下列哪项是正确的?

可能的答案:

一些价电子会有

所有的价电子有助于磷的顺磁性

磷中的所有价电子都具有相同的一组量子数

4个价电子

正确答案:

所有的价电子有助于磷的顺磁性

解释

磷在元素周期表的第五列;因此,它总共有五个价电子。它也在元素周期表的第三行,这意味着所有五个价电子都位于第三层().磷的价电子在这两种物质中都能找到3 s3 p轨道。回想一下,一个shell只包含一个年代轨道和三个p轨道。每个轨道可以包含两个电子;因此,前两个价电子会在3 s轨道和最后三个电子会在3 p轨道。

顺磁性原子的特征是存在未配对电子。如前所述,磷有五个价电子3 s而且3 p轨道。的3 s轨道有两个电子。这就给3个原子留下了3个电子3 p轨道。根据Hund规则,电子在成对填充之前,首先会被单独分布在能量相等的轨道中。所有三个3 p轨道有相同的能量;因此,剩下的三个价电子将单独分布在三个电子中3 p轨道是未成对的电子。这意味着所有的三个价电子3 p轨道()将有助于磷的顺磁性。

如前所述,所有的价电子将具有相同的主量子数().记住,两个电子永远不会有相同的量子数。这并不意味着两个电子对单个量子数不能有相同的值(例如,为多个电子);然而,对于多个电子来说,这四个量子数不可能是相同的。如果,则在a中找到电子p轨道。在磷中只发现三个价电子p轨道;因此,只有这些电子有

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