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文档简介

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 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 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 Z 称为有效核电荷 effectivenuclearcharge 继续 多电子原子的能量和Z n 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 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Ens Enp End Enf 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 继续 根据徐光宪公式计算可以明确原子能级由低到高依次为 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5
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