如何比較原子軌道能量高低?求大神指教

2021-03-19 18:19:47 字數 1830 閱讀 8250

1樓:tony羅騰

這個問題容易產生誤解。

核外電子排布中所說的能量最低原理中的能量是特指軌道的能量(不考慮電子自旋對電子能量的影響)。而更廣義的能量最低原理中所說的能量是指任一系統的自身能量的總和(對於巨集觀系統即是內能)。對於原子系統而言,廣義的能量最低原理要求所有電子的能量(考慮電子自旋對能量的影響)總和最小。

因此狹義的能量最低原理和洪特規則甚至保裡(泡利)原理都是廣義的能量最低原理的具體要求。反過來說如果不同時滿足這三個具體要求,原子系統的總能量就不是最低,系統就處於不穩定的狀態(即所謂的激發態)。原子通常情況下都儘可能處於能量最低的狀態(即所謂的基態),能量較高的激發態不是不可能存在,而是要存在的話需要外界輸入能量,並且存在的時間極短。

不同軌道之間能量的差別較大,而電子自旋引起的能量差異較小,因此電子排布時,首先要滿足狹義的能量最低原理(同時滿足保裡原理)。例如2p軌道上有空位(有沒有空位是保裡原理說了算)時,電子不會排到3s或能量更高的軌道上去。比方碳原子首先填充1s軌道2個電子,再填2s軌道2個電子,剩下的兩個電子將排在2p軌道中。

至於這兩個電子在2p軌道中怎麼排就是洪特規則說了算(三個p軌道中的兩個分別填充1個電子,且這兩個電子自旋平行,這樣才能使電子的總能量最低。如果兩個電子以自旋相反排在同一個p軌道中這樣電子的總能量要比前一方式要高)。

如何比較原子軌道能量高低,求大神指教

2樓:匿名使用者

如何比較原子軌道能量高低

核外電子排布中所說的能量最低原理中的能量是特指軌道的能量(不考慮電子自旋對電子能量的影響)。而更廣義的能量最低原理中所說的能量是指任一系統的自身能量的總和(對於巨集觀系統即是內能)。對於原子系統而言,廣義的能量最低原理要求所有電子的能量(考慮電子自旋對能量的影響)總和最小。

比較原子軌道能量的大小

3樓:匿名使用者

2px 2py 2pz在無磁場下其能量是相同的,外加磁場後,若磁場對於2px 2py 2pz作用不同(例如磁場的位置不同),其能量就會發生變化,造成能量不同。若磁場對於2px 2py 2pz作用相同(例如以原子核位置為球心的均勻球形場),其能量就會同等的發生變化,而能量相同。

p能級「不是」因為外磁場的磁量子數而形成2px,2py,2pz的,而是實際客觀存在的,可由薛定諤方程直接解出的。

4樓:孤獨的老好人

p能級能量不是應該一樣的嗎?都是p能級啊。。x,y,z只是標識了它的磁場的方向而已,是沿x軸、y軸、z軸的。。

不同層不同能級,原子軌道能量的高低順序

5樓:匿名使用者

請看原子軌道能量圖

能級**

s,p,d,f能級的能量有大小之分,這種現象稱為「遮蔽效應」,遮蔽效應產生的主要原因是核外電子間靜電力的相互排斥,減弱了原子核對電子的吸引:s能級的電子排斥p能級的電子,把p電子「推」離原子核,p、d、f之間也有類似情況

總的遮蔽順序為

ns>np>nd>nf

因為離核越遠,能量越大,所以能量順序與遮蔽順序成反比

能量順序為

ns

鮑林的近似能級圖能級交錯

同一電子層之間有電子的相互作用,不同電子層之間也有相互作用,這種相互作用稱為「鑽穿效應」,其原理較為複雜,鑽穿效應的直接結果就是上一電子層的d能級的能量高於下一電子層s的能量。即,d層和s層發生交錯,f層與d層和s層都會發生交錯。

我國化學家徐光憲提出了一條能級計算的經驗定律:能級的能量近似等於n+0.7l。

美國著名化學家萊納斯·鮑林也通過計算給出了一份近似能級圖(見右圖)這幅圖近似描述了各個能級的能量大小,有著廣泛的應用[3]。

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