§53泡利原理和同科电子.ppt

§、:确定电子能量的高低。:确定电子的轨道角动量。标志电子态的量子数有五个:n,l,s,ml,ms。把具有相同n的电子看作分布在同一主壳层上。n=1、2、3、4、5、6、7……K、L、M、N、O、P、Q……n、l相同的电子构成一个次壳层,称为同科电子l=0、1、2、3、4、5、6……n-1,共n个s、p、d、f、g、h、i……*:表示轨道角动量在外场方向的投影。:表示自旋角动量在外场方向的投影。自旋量子数s对所有的电子相同,在区别电子态时不考虑。(n,l,ml,ms):确定电子的自旋角动量。s=1/2,是一个常数。共2l+1个*二、泡利不相容原理在一个原子中不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数(状态)例1:氦原子的基态He原子基态的电子组态1s1s,两个电子的n和l都相同,称为同科电子。两个1s电子的n,l,ml都相同,ms必定不能相同。即:(1,0,0,1/2)(1,0,0,-1/2)因此,He的基态(1s1s)只有态而无态。由于泡利不相容原理的影响,使同科电子形成的原子态比非同科电子形成的原子态要少得多。S态单态*例2:n=2的轨道上最多能容纳的电子数。有8个不同的状态,最多能容纳8个电子即:2n2=222(2s22p6)*三、各壳层所能容纳的最大电子数n、l相同的次壳层:n相同的主壳层:四、同科电子合成的状态同科电子是n,l两个量子数相同的电子。由于它们的n,l相同,仅要求ml,ms不同,因此,同科电子形成的原子态比非同科电子形成的原子态要少得多。*例:两个非同科s电子形成的原子态有2个。电子态的排布方式有4种,如1s2s组态:单层、三层S态(1,0,0,1/2)(2,0,0,1/2)(1,0,0,1/2)(2,0,0,-1/2)(1,0,0,-1/2)(2,0,0,1/2)(1,0,0,-1/2)(2,0,0,-1/2)ml\ms-10+10(0,0)(0,0)(0,0)(0,0)而两个同科s电子形成的原子态只能有1个:电子态的排布方式也只有1种,如1s1s组态:(1,0,0,1/2)(1,0,0,-1/2)*例:两个非同科p电子形成的原子态有10个电子态的排布方式有36种。*注意:ml1,ml2=0,±1;ms1,ms2=±1/2。ml\ms-10+1+2(1,1)(1,1)(1,1)(1,1)+1(1,0)(0,1)(1,0)(1,0)(0,1)(0,1)(1,0)(0,1)0(1,-1)(0,0)(-1,1)(1,-1)(1,-1)(0,0)(0,0)(-1,1)(-1,1)(1,-1)(0,0)(-1,1)-1(0,-1)(-1,0)(0,-1)(0,-1)(-1,0)(-1,0)(0,-1)(-1,0)-2(-1,-1)(-1,-1)(-1,-1)(-1,-1)ml\ms-10+1备注+2AABAA+B+C+D+E+F+1ACABCDAC0ACEABCDEFACE-1ACABCDAC-2AABAml\ms-10+1备注+2AAAms=0,±1→s=1ml=0,±1,±2→l=2s=1,l=2→j=3,2,1→3D3,2,1+1AAA0AAA-1AAA-2AAAml\ms-10+1备注+2Bms=0→s=0ml=0,±1,±2→l=2s=0,l=2→j=2→1D2+1B0B-1B-2Bml\ms-10+1备注+2ms=0,±1→s=1ml=0,±1→l=1s=1,l=1→j=2,1,0→3P3,2,1+--2