多电子原子能级和徐光宪规则.ppt

* 处理多电子原子时，认为其它电子对某个电子 i 的排斥，相当于其它电子屏蔽住原子核，抵消了一部分核电荷对电子 i 的吸引力，这种现象称为其他电子对电子 i 的屏蔽作用。 ? ? ? 原子核 电子i 一、多电子原子能级和徐光宪规则 其他电子所抵消掉的核电荷用屏蔽常数（σ)表示。 继续 这样多电子原子中电子 i 的能量公式可表示为： 式中：（Z- σ） = Z′称为有效核电荷（effective nuclear charge）。 继续 多电子原子的能量和Z、n、 σ有关。 Z 越大，相同轨道的能量越低； 如：基态氟原子的1s电子的能量比基态氢原子1s电子的能量低； 一、多电子原子能级和徐光宪规则 n 越大，能量越高；起屏蔽作用的电子越多，总的屏蔽作用越强。 σ越大，能量越高； 继续 一、多电子原子能级和徐光宪规则 n相同，l不同时，l越小的电子，它本身的钻穿能力越强，离核越近，它受到其它电子对它的屏蔽作用就越弱，能量就越低EnsEnpEndEnf。 继续 一、多电子原子能级和徐光宪规则 4s轨道电子钻穿能力强，有相当的概率出现在核附近，它的第一个峰钻穿到3d的主峰之内，部分避开了3d电子对它的屏蔽作用，反过来削弱了核对3d电子的吸引力。 继续 一、多电子原子能级和徐光宪规则 因此，导致了在多电子原子中n较小的3d电子的能量略高于n较大的4s电子的能量。这种现象称为“能级交错”。进一步说明多电子原子中电子的能量不仅要由n也要由l决定。 继续 一、多电子原子能级和徐光宪规则 我国著名化学家北京大学徐光宪教授，根据光谱实验数据， 对基态多电子原子轨道的能级高低提出一种定量的近似规则，即轨道的n+0.7l值愈大，轨道能级愈高，并把 n+0.7l值的第一位数字相同的各能级组合为一组，称为一个能级组. 表9-3 多电子原子能级组 能级 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p n + 0.7 l 1.0 2.0 2.7 3.0 3.7 4.0 4.4 4.7 5.0 5.4 5.7 6.0 6.1 6.4 6.7 能级组 1 2 3 4 5 6 组内电子数 2 8 8 18 18 32 继续