多电子原子能级和徐光宪规则

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。•••原子核电子i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（σ)表示。继续这样多电子原子中电子i的能量公式可表示为：JnZEi18221018.2)(式中：（Z-σ）=Z´称为有效核电荷（effectivenuclearcharge）。继续多电子原子的能量和Z、n、σ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多，总的屏蔽作用越强。σ越大，能量越高；JnZEi18221018.2)(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.表9-3多电子原子能级组能级1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6pn+0.7l1.02.02.73.03.74.04.44.75.05.45.76.06.16.46.7能级组123456组内电子数288181832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。表9-3多电子原子能级组能级1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6pn+0.7l1.02.02.73.03.74.04.44.75.05.45.76.06.16.46.7能级组123456组内电子数2881818321s2s3s4s5s6s2p3p4p5p6p3d4d5d4f6p5d4f6s5p4d5s4p3d4s3p3s2p2s1s123456能量与周期原子轨道近似能级顺序返回一、多电子原子能级和徐光宪规则