化学-原子结构

无机化学第一章原子结构与元素周期系思维导图，包含原子相关基本定义、 近代原子结构发展、 现代原子结构模型、 多电子原子轨道能级与周期性等。

原子结构

• 原子相关基本定义
  • 元素、原子序数和元素符号
  • 核素、同位素和同位素丰度
  • 相对原子质量
• 近代原子结构发展
  • 道尔顿
    • 实心球模型
  • 汤姆逊
    • “枣糕”模型
  • 玻尔
    • 行星模型
• 现代原子结构模型
  • 微观粒子的波粒二象性
    • 微观粒子的波动性
    • 德布罗意关系式
    • 海森堡不确定原理
  • 氢原子的量子力学模型
    • 电子云
      • 波函数
      • 能层——电子云在核外空间扩展程度
      • 能级——电子云的形状
      • 轨道——电子云在空间的取向
    • 电子的自旋
      • 顺时针
      • 逆时针
    • 四个量子数
      • 主量子数：n＝1，2，3，4…任何自然数
      • 角量子数：l＝0，1，…，n-1
      • 磁量子数：m＝0，±1，…，±l
      • 自旋量子数：ms取值只能为±1/2
• 多电子原子轨道能级与周期性
  • 构造原理
    • 泡利原理
    • 洪特规则
    • 能量最低原理
  • 屏蔽效应与钻穿效应
    • 屏蔽效应
      • 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对该电子的吸引力，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
    • 钻穿效应
      • 在原子核附近出现的概率较大的电子，可更多地避免其余电子的排斥，受到核的较强的吸引而更靠近核，这种进入原子内部空间的作用叫做钻穿效应
  • 基态原子的周期性
    • 周期：元素周期表共有七个周期，118种元素
    • 族：元素周期表共有16个族，七个主族，七个副族，VIII族，0族
    • 价电子构型和分区：根据价电子构型，价电子构型相似的元素分别集中在五个区，即s区、p区、d区、ds区、f区
  • 元素性质的周期性变化
    • 原子半径
      • 周期：从左至右呈现逐渐减小的趋势
        • 主族元素原子半径减小最快
        • 过渡元素原子半径减小较慢
        • 内过渡元素减小最慢
      • 族：从上至下呈现增大趋势
    • 电离能
      • 周期：从左至右呈现增大趋势
      • 族：从上至下呈现减小趋势
      • 因为全空半满全满更加稳定，所以存在一些特例。如B，O，S，P，Mg等
    • 电子亲和能
      • 周期：从左至右呈现增大趋势
      • 族：从上至下呈现减小趋势
      • 但变化呈现波浪形，情况复杂
    • 电负性
      • 周期：从左至右依次增大
      • 族：从上至下依次减小
    • 氧化态
      • 正氧化态
        • 绝大多数元素的最高正氧化态等于它所在的族序数
        • 同族元素从上到下表现正氧化态的趋势越来越强
      • 负氧化态
        • 非金属元素普遍可呈现负氧化态，最低负氧化态等于族序数减8
        • 部分金属可呈现负氧化态，在金属羰基化合物中较常见