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1、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(effective nuclear charge)。,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
2、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EnsEnpEndEnf。,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,5p),(6s,4f,5d,6p) 括号表示能级组。,返回,一、多电子原子能级和徐光宪规则,