scc30234 t i h c iii norganic chemistry and th ch i td...

SCC30234 I i Ch i t SCC30234 Inorganic Chemistry

d Th Ch i tand Thermo Chemistry

SORACHAI SAE-LIMDEPARTMENT OF CHEMISTRY

MAHIDOL WITAYANUSORN SCHOOL

2

CONTENTSCONTENTS

1.Inorganic Chemistry

2.Thermodynamic Chemistry

SORACHAI SAE-LIM, DEPARTMENT OF CHEMISTRY, MAHIDOL WITAYANUSORN SCHOOL

SCC30234 Inorganic Chemistry and Thermo Chemistry2

Outline of Inorganic ChemistryOutline of Inorganic Chemistry3

Outline of Inorganic ChemistryOutline of Inorganic Chemistry

1. Introduction

1.1 Periodic table

1.2 Effective nuclear charge

2. Molecular Orbital

3. Solid State

4. Main group

5. Transition Metal


SCC30234 Inorganic Chemistry and Thermo Chemistry

4

Measurement and EvaluationMeasurement and Evaluation1.Lab 1 (Group) 5 point

2.Ex 1(Inorganic chemistry) (Individual) 5 point

3.Q1 (Individual) 5 point

4.Midterm Test (Inorganic Chemistry) (Individual) 20 point

5.Q2 (Individual) 5 point

6 Lab 2 (Group) 5 point6.Lab 2 (Group) 5 point

7.Ex 2 (Thermodynamic Chemistry) (Individual) 5 point

8.Behaviour (On time, Be honest, Discipline, Persevere) 10 point

(Individual)

9.Experiment test (individual) 10 point

( ) ( )10.Final test (Acid and Base) (individual) 30 point100



ไ

5

ธาต เกดจากอะไร ?

จงอธบายจงอธบาย



6

กาเนดของอะตอมและธาตตาง ๆ

-universe

St ti t i l*Starting material

Energy or MatterExplain?Explain?

The Big Bang TheoryThe Big Bang Theory

สสารทงมวลไดถกทาใหเขมขนอยในบรเวณทเลกทสด (point likeสสารทงมวลไดถกทาใหเขมขนอยในบรเวณทเลกทสด (point like region) ดวยพลงงานทสงมากจงระเบดขน



ใ ไ

7

เมอเกดระเบดขน จะทาใหเกดอะไรตามมา

-อณหภมแรกเรมหลงจากการระเบด คอ 109 เคลวน

-ขณะนนอนภาคตางๆ ยงมพลงงานจลนสงมากเกนกวาทจะรวมกน

-เมออณหภมลดลงเรอย ๆ และการเคลอนทกจะชาลง และเรมทจะรวมตวภายใต

อทธพลของแรงตาง ๆ อนเปนตนกาเนดของการสรางอะตอม นวตรอน เกดกอน

แลวจงสลายอยางรวดเรว ดวยครงชวต = 11.3 นาท ใหโปรตอน อเลกตรอน และ

แอนตนวตรอน เพยงครงเดยวของนวตรอน



ตวอยางของปฏกรยาการเกดนวเคลยสในขบวนการเผาไหมของไฮโดรเจน

8

ตวอยางของปฏกรยาการเกดนวเคลยสในขบวนการเผาไหมของไฮโดรเจน

H1+ H1 H2 + e+ +H

1 + H1

H1

+ e ve+

H2 H1 He3+ + gramaH

1H

1He

2+ g

He3 He3 He4H1+ 2+He

2e

2e

2H

1+

H42 8He2

2 Be84

+ grama

H4B8 + 12He2

Be4

+ C126

+ grama



Periodic TablePeriodic Table 9



การแบ ตารา ธาตแบบ d f bl k10

การแบงตารางธาตแบบ s, p, d, f-block



ส

11

สญลกษณ นวเคลยร



12

htt // h i t d /t hi / itk /CHEM163A/http://www.chemistry.ucsc.edu/teaching/switkes/CHEM163A/Fall02/KWILSON/qm/schrsolving.html



Quantum number13

Quantum number

1.Printciple quantum number (n)2 Orbital angular momentum quantum2.Orbital angular momentum quantum number (l)3 Magnetic quantum number (m )3.Magnetic quantum number (ml)

4 Spin quantum number (m ) : Spin angular4.Spin quantum number (ms) : Spin angular momentum



R l ti hi A V l f l

14

Relationship Among Values of n, land ml



15

6C = 6



จงบอกเลขควอนตมของอเลกตรอนทงสองใน 2p-orbital16

จงบอกเลขควอนตมของอเลกตรอนทงสองใน 2p orbital ของคารบอน

6C = [He] 2s2 2p2

เลขควอนตม อเลกตรอนตวท 1 อเลกตรอนตวท 2n 2 2

l 1 1

ml 1, 0, -1 1, 0, -1

ms 1/2 , -1/2 1/2 , -1/2



จงจดเรยงอเลกตรอน จงจดเรยงอเลกตรอน ((Electron configurationElectron configuration))17

จงจดเรยงอเลกตรอน จงจดเรยงอเลกตรอน ((Electron configurationElectron configuration))

ใหบอกดวยวาอยคาบใด หมใด

19K =

Br =35Br =

24Cr =

Cr+ =

106X =



106X

1s 2s 2p 2p 2p -orbital18

1s, 2s, 2px, 2py, 2pz-orbital

Arbitrary assignment



d- orbital19

d- orbital



f orbital20

f- orbital



21

Shielding EffectShielding Effect



Effective Nuclear Charge22

Effective Nuclear Charge

Nuclear =Nuclear = ประจประจ ++Nuclear Nuclear ประจประจ ++

ee__

Z* = Z - SZ Z S



Shielding EffectShielding Effect23

Shielding EffectShielding Effect

• Shi ldi t t• Shielding constant

1 Sl t1.Slater

2.Clementi-Raimondi



24

1.Slater

เปนการคานวณโดยคดวาอะตอมมสมบตคลายไฮโดรเจนอะตอมและคดวาอเลกตรอนท

อยใน n เดยวกนมความสามารถในการกาบงโดยเฉลยเทากนหรอใกลเคยงกน

Z* = Z - S

Where; Z* = effective Nuclear ChargeWhere; Z* = effective Nuclear Charge

Z = nuclear chargeS = shielding constant



Sl t ’ lSl t ’ l

25

Slater’s ruleSlater’s rule

The rules for determining S for a specific electron are as follows:The electronic structure of the atom is written in groupings as follows: (1s) (2s,2p) (3s,3p)

(3d) (4s,4p) (4d) (4f) (5s,5p), etc.

Electrons in higher groups (to the right in the list above) do not shield those

in lower groupsin lower groups.

For ns or np valence electrons:• Electrons in the same ns, np group contribute 0.35, except the 1s, where 0.30 works better.

• Electrons in the n - 1 shell contribute 0.85.

• Electrons in the n - 2 or lower contribute 1.00.

For nd and nf valence electrons:For nd and nf valence electrons:• Electrons in the same nd or nf group contribute 0.35.

• Electrons in groups to the left contribute 1.00. นร.ตองจาคาตาง ๆ ดวย



E l E l 11

26

Example Example 11

1 Consider the valence electron in the atom N1.Consider the valence electron in the atom 7N.

Z* = Z - S

N = (1s2) (2s2 2p3)7N = (1s ), (2s , 2p )

หา s = (2x0.85) + (4x0.35) = 3.1

Z* = 7 0 3 1 = 3 9Z* = 7.0 – 3.1 = 3.9



E l E l 22

27

Example Example 22

2 Consider the valence electron in the atom Zn และ Zn2+2.Consider the valence electron in the atom 30Zn และ Zn

Z* = Z - S

30Zn = (1s2), (2s2, 2p6 ) (3s2, 3p6), (3d10), (4s2)

หา s = (1x0 35) + (18x0 85)+ (10x1) = 25 65 หา s = (1x0.35) + (18x0.85)+ (10x1) = 25.65

Z* = 30.0 – 25.65 = 4.35 2+Zn2+

Zn2+ = (1s2), (2s2, 2p6 ) (3s2, 3p6), (3d10)

หา s = (9x0 35) + (18x1 0) = 21 15หา s = (9x0.35) + (18x1.0) = 21.15

Z* = 30.0 – 21.15 = 8.85



22 Clementi and RaimondiClementi and Raimondi28

22.Clementi and Raimondi.Clementi and Raimondi

• Effective nuclear charge from self-consistent field wave function us

ing rule for calculating the shielding of any electron:

S1s = 0.3(N1s – 1) + 0.0072(N2s + N2p) + 0.0158(N3s,p,d + N4s,p)

S = 1 7208 + 0 3601(N – 1 + N ) + 0 2062(N + N )S2s 1.7208 + 0.3601(N2s 1 + N2p) + 0.2062(N3s,p,d + N4s,p)

S2p = 2.5787 + 0.3326(N2p – 1) – 0.0773N3s – 0.0161(N3p + N4s) – 0.0048N3d + 0.0085N4p

S3s = 8.4927 + 0.2501(N3s – 1 + N3p) + 0.0778N4s + 0.3382N3d + 0.1978N4pp p

S3p = 9.3345 + 0.3803(N3p – 1) + 0.0526N4s + 0.3289N3d + 0.1558N4p

S3d = 13.5894 + 0.2693(N3d – 1) – 0.1065N4p

S 2 82 0 290 ( 1)S4p = 24.7782 + 0.2905(N4p – 1)

นร.ไมตองจาสตร



29

Example Example 33

1 T fi d ff ti l h f l l t N

Example Example 33

1.To find effective nuclear charge of valence electron 7N

7N = (1s2), (2s2, 2p3)

S2p = 2.5787 + 0.3326(N2p – 1) – 0.0773N3s – 0.0161(N3p + N4s) – 0.0048N3d

+ 0 0085N

แทนคาลงในสตร

+ 0.0085N4p

แทนคาลงในสตร

= 2.5787 + 0.3326 (3-1) = 3.2439

Z* = 7.0 – 3.2439 = 3.7561



30

Example Example 44Example Example 44

2.To find effective nuclear charge of 3d electron 30Zn



scc30234 t i h c iii norganic chemistry and th ch i td...

Documents