核外电子排布和元素周期律.pptx
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1、核 外 电 子 排 布 和 元 素 周 期 律 对于单电子体系,其能量为 即单电子体系中,轨道(或轨道上的电子)的能量,只由主量子数 n 决定。n 相同的轨道,能量相同:E 4 s=E 4 p=E 4 d=E 4 f 而且 n 越大能量越高:E 1 s E 2 s E 3 s E 4 s 多电子体系中,电子不仅受到原子核的作用,而且受到其余电子的作用。故能量关系复杂。所以多电子体系中,能量不只由主量n 决定。(1)原子轨道近似能级图 Pauling,著名结构化学家,根据大量光谱实验数据和理论计算,提出了多电子原子的原子轨道近似能级图。第一组 1s 第二组 2s 2p 第三组 3s 3p 第四组
2、 4s 3d 4p 第五组 5s 4d 5p 第六组 6s 4f 5d 6p 第七组 7s 5f 6d 7p 其中除第一能级组只有一个能级外,其余各能级组均以 ns 开始,以 np 结束。所有的原子轨道,共分成七个能级组 各能级组之间的能量高低次序,以及能级组中各能级之间的能量上下次序,在下页的图示中说明。1.多电子原子的能级能量1s2s2p3s3p4s4p3d5s5p4d6s6p5d4f7s7p6d5f组内能级间能量差小能级组间能量差大每个 代表一个原子轨道 p 三重简并 d 五重简并 f 七重简并(2)屏蔽效应 以 Li 原子为例说明这个问题:研究外层的一个电子。它受到核的 的引力,同时又
3、受到内层电子的 2 的斥力。实际上受到的引力已经不会恰好是+3,受到的斥力也不会恰好是 2,很复杂。我们把 看成是一个整体,即被中和掉部分正电的的原子核。于是我们研究的对象 外层的一个电子就相当于处在单电子体系中。中和后的核电荷 Z 变成了有效核电荷 Z*。在多电子体系中,核外其它电子抵消局部核电荷,使被讨论的电子受到的核的作用变小。这种作用称为其它电子对被讨论电子的屏蔽效应。Z*=Z,为屏蔽常数。于是公式,受到屏蔽作用的大小,因电子的角量子数 l 的不同而不同。4s,4p,4d,4f 受到其它电子的屏蔽作用依次增大,故有 E 4 s E 4 p E 4 d E 4 f 在多电子体系中,n 相同而 l 不同的轨道,发生能级分裂。
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