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文档介绍

文档介绍:原子轨道
百科名片
原子轨道(Atomic orbital)是单电子薛定谔方程
的合理解ψ(x,y,z)。若用球坐标来描述这组解,
即ψ(r,θ,φ)<=>R(r)·Y(θ,φ),这里 R(r)是
在着能量的差别,这种差别,就被称为“电子亚层”,也叫“能级”。

能级(电子亚层)
如果用更加精细的光谱仪观察氢原子光谱, 就会发现,原来的整
条谱线又有裂分,这意味着量子化的两电子层之间存在着更为精细的
“层次”,这被称为“能级”,每一电子层都由一个或多个能级组成,同一能级的能量相同。
描 述 能 级 的 量 子 数 称 为 角 量 子 数 ( angular quantum
number)用“l”表示。对于每一个电子层对应的主量子数 n,l 的
取值可以是 0、1、2、n-1,也就是说,总共有 n 个能级,因为第一
电子层 K 的 n=1,所以它只有一个能级,而 n=2 的 L 层就有两个
能级,表现在光谱上就是两条非常相近的谱线。
从第一到第七周期的所有元素中,人们共发现 4 个能级,分别命
名为 s,p,d,f。从理论上说,在第八周期将会出现第五个能级。
主量子数 n 1 2 3 4
电子层 K L M N
角 量 子 数 0 0,1 0,1,2 0,1,2,3
(l)取值
能级符号 1s 2s,2p 3s,3p,3d 4s,4p,4d,4f

能级分裂
s,p,d,f 能级的能量有大小之分,这种现象称为“屏蔽效应”,
屏蔽效应产生的主要原因是核外电子间静电力的相互排斥,减弱了原
子核对电子的吸引:s 能级的电子排斥 p 能级的电子,把 p 电子“推”
离原子核,p、d、f 之间也有类似情况
总的屏蔽顺序为
ns>np>nd>nf因为离核越远,能量越大,所以能量顺序与屏蔽顺序成反比
能量顺序为
ns<np<nd<nf
鲍林的近似能级图
能级交错
同一电子层之间有电子的相互作用,
不同电子层之间也有相互作用,这种相互
作用称为“钻穿效应”,其原理较为复杂,
钻穿效应的直接结果就是上一电子层的 d 能级的能量高于下一电子
层 s