關於能級的

時間 2021-05-07 20:01:17

1樓:知無涯不逾矩

1.能級交錯

能級交錯是指電子層數較大的某些軌道的能量反低於電子層數較小的某些軌道能量的現象。如4s反而比3d的能量小,填充電子時應先充滿4s而後才填入3d軌道。

例如:過渡元素鈧的外層電子排布為4s^2 ∣3d^1,失去電子時,按能級交錯應先失去3d電子,成為4s^2 ∣ 3d^0,而從原子光譜實驗得知,卻是先失4s上的電子成為4s^1∣3d^1。

這是由於3d電子的存在,削弱了原子核對4s電子的吸引力而易失去的。過渡元素離子化時,大體是先失去ns電子,但也有先失去(n- 1)d電子的,像釔等。能級交錯的順序不是絕對不變的,在原子序數大的原子中,3d軌道可能比4s軌道的能量低。

類似於3d,4s的這種原子核外電子在能級上排布發生交錯的現象,稱為能級交錯

1電子先填最外層的ns,後填次外層的(n-1)d,甚至填入倒數第三層的(n-2)f的規律叫做「能級交錯」

2若主量子數n和角量子數l都不同,雖然能量高低基本上由n的大小決定,但有時也會出現高電子層中低亞層(如4s)的能量反而低於某些低電子層中高亞層(如3d)的能量這種現象稱為能級交錯。能級交錯是由於核電荷增加,核對電子的引力增強,各亞層的能量均降低,但各自降低的幅度不同所致。能級交錯對原子中電子的分佈有影響。

」簡單的說,遮蔽效應由於電子相互作用引起的,表現為l相同時,n越大(就是電子離核平均距離越大),勢能越大,軌道能量越高。

鑽穿效應就是波函式徑向有n-l個峰,n相同時,l越小,峰越多,第一峰也鑽得越深,勢能越低,表現為n相同時,l越大,軌道能量越高。

當n,l綜合變化時,一般這麼看的:

對於原子的外層電子,n+0.7l越大,能量越高

對於離子的外層電子,n+0.4l越大,能量越高

對於原子或離子的內層電子,n越大,能量越高

這就造成了各能級的能量大小並不一定是按照n大小來排布的.

鑽穿效應可以解釋原子軌道的能級交錯現象。

在原子核附近出現的概率較大的電子,可更多地避免其餘電子的遮蔽,受到核的較強的吸引而更靠近核,這種進入原子內部空間的作用叫做鑽穿效應。鑽穿作用與原子軌道的徑向分佈函式有關。l愈小的軌道徑向分佈函式的個數愈多,第一個峰鑽得愈深,離核愈近。

由圖可見,2s比2p多一個離核較近的小峰,說明2s電子比2p電子鑽穿能力強,從而受到遮蔽較小,能量較2p低。

鑽穿能力:

ns > np > nd > nf

能級**結果:

ens (4+0.7×0),所以電子應填在4s軌道上。該近似規律得出與鮑林相同的能級順序和分組結果[3]。

4.科頓原子軌道能級圖

科頓原子軌道能級圖2023年美國無機結構化學家科頓(f.a.cotton)用最簡潔的方法總結出週期表中元素原子軌道能量高低隨原子序數增加的變化規律,如圖6-17所示。

圖中橫座標為原子序數,縱座標為軌道能量。由圖可見,原子序數為1的氫原子,軌道能量只與n值有關。n值相同時皆為簡併軌道。

但是隨原子序數的增加,核電荷的增加,核對電子的吸引力也增加,使得各種軌道的能量都降低3。從圖中又能清楚地看出原子序數為19(k)和20(ca)附近發生的能級交錯現象。從放大圖中更加清楚看到從sc開始3d的能量又低於4s。

而在鮑林近似能級圖中尚未反映這一點[1]。

自己靜心看看就明白了...

2樓:匿名使用者

由玻爾的理論發展而來的現代量子物理學認為原子的可能狀態是不連續的,因此各狀態對應能量也是不連續的。這些能量值就是能級。

①基態在正常狀態下,原子處於最低能級,電子在離核最近的軌道上運動的定態稱為基態.

②激發態

原子吸收能量後從基態躍遷到較高能級,電子在較遠的軌道上運動的定態稱為激發態.

③一群氫原子處於量子數為n的激發態時,可能輻射出的光譜線條數為:

n=n(n-1)/2

輻射出的光的頻率v由hν=e初-e終 決定,其中h為普朗克常量.

丹麥物理學家尼·玻爾與2023年提出了自己的原子結構假說,認為圍繞原子核運動的電子軌道半徑只能取某些分立的數值,這種現象叫軌道的量子化,不同的軌道對應著不同的狀態,在這些狀態中,儘管電子在做高速運動,但不向外輻射能量,因而這些狀態是穩定的。原子在不同的狀態下有著不同的能量,所以原子的能量也是量子化的。

能級交錯的近似能級圖,原子軌道近似能級圖

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