基态原子电子组态（电子排布） 基态原子电子组态 及类于的电子子中株外电王 还存 装应 子的吸3用 如：爆厦子核外的三个电子悬1s2s我门选定任问 之中电处在子两个电子的共同作用 常或将眼有技电荷衹清的部分 地定其余两个电子对这个电于的作用是很困难的 我们用近似的方法米处理， 基态原子电子组态 基杰原子由子组态 钠特屏常数的方法 d:5 ,更内的各组 122p3w33 法用内组性好，大于 Ew=-1369-18eL-15e E=-13.6 -=-13. 基态原子电子组态 学态原子电子组春 Z-29-21.15-7.85 0.o 2-29-2533.7 从图中出 基态原子电子组态 基杰子由子组态 二、构道原理 被稀的基态电子构型 大量实验与理论研究表明，如果假定每个电子 的运动是独立的，又假定所有电子的相互作用力可 以集中到原子核上，如同在原子核上那加一份负电 1s 衢，那么：氢原子电于运动状态 一能层、能领。 轨道和自旋—的念可以迁到多电子原子上 2 述其电子运动状态，但对盖态原子，必须谴循如下 ,这对电 原理： > 7  基态原子电子组态（电子排布） 一、多电子原子的能级 除氢(及类氢原子)外的多电子原子中核外电子不止 一个，不但存在电子与原子核之间的相互作用，而且 还存在电子之间的相互作用。 1、屏蔽效应 如：锂原子核外的三个电子是1s22s1我们选定任何 一个电子，其处在原子核和其余两个电子的共同作用 之中，且这三个电子又在不停地运动，因此，要精确 地确定其余两个电子对这个电子的作用是很困难的。 我们用近似的方法来处理。 基态原子电子组态 其余两个电子对所 选定的电子的排斥作 用，认为是它们屏蔽或 削弱了原子核对选定电 子的吸引作用。 这种其余电子对所选定的电子的排斥作用，相当 于降低了部分核电荷（s）对指定电子的吸引力，称为 屏蔽效应。 s—“屏蔽常数”或将原有核电荷抵消的部分。 Z­s=Z* Z*—有效核电荷 基态原子电子组态 2、斯莱特规则 他由光谱数据，归纳出一套估算屏蔽常数的方法： （1）先将电子按内外次序分组：ns,np一组nd一 组nf一组如：1s;2s,2p;3s3p;3d;4s,4p;4d;4f;5s,5p;5d;5f。 （2）外组电子对内组电子的屏蔽作用s=0  （3）同一组，s=0.35(但1s，s=0.3) （4）对ns,np，(n­1)组的s=0.85；更内的各组s=1  （5）对nd、nf的内组电子s=1  注：该方法用于n为4的轨道准确性较好，n大于4  后较差。 这样能量公式为： 2  * 2  2  2  13 .6  ( ) 13.6  n  Z  eV  n  Z  eV  E = - - = - s 基态原子电子组态 从能量公式中可知E与n有关，但s与l有关，因此 角量子数也间接地与能量联系。 例：求算基态钾原子的4s和3d电子的能量。(此题 从填充电子的次序来看,最后一个电子是填入3d轨道,还 是4s轨道) K  1s2 2s2 2p 6 3s2 3p 63d 1 s3d=18¥1=18,Z*=19­18=1  K  1s2 2s2 2p 6 3s2 3p 64s1 s4s =10¥1+8 ¥0.85 =16.8, Z*=2.2 eV  eV  E  d 1 .51  3  (19  18 ) 13 .6  2  2  3 = - - = - eV eV E s 4. 11 4 (19 16. 8) 13. 6 2  2  4 = - - = - 基态原子电子组态 例：求算基态铜原子的3d、4s电子的能量。 Cu 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p 63d 104s1 内组 外组 s3d=18 ¥1+9¥0.35+1¥0=21.15, Z*=29­21.15=7.85  Cu 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p 63d 104s1 更内组 n­1组 s4s = 10 ¥1 +18 ¥0.85=25.3, Z*=29­25.3=3.7 eV  eV  E  d 93 .12  3  (29  21 .15 ) 13 .6  2  2  3 = - - = - eV eV E s 11. 64 4 (29 25. 3) 13. 6 2  2  4 = - - = - 基态原子电子组态 3、钻穿效应 为什么电子在填充 时会发生能级交错现 象？ 这是因4s电子具有 比3d电子较大的穿透内 层电子而被核吸引的能 力（钻穿效应）。 可从图中看出4s轨道3d轨道钻得深，可以更好地 回避其它电子的屏蔽，所以填充电子时先填充4s电子。 注：一旦填充上3d电子后3d电子的能量又比4s能量 低，如铜。 基态原子电子组态 二、构造原理 大量实验与理论研究表明，如果假定每个电子 的运动是独立的，又假定所有电子的相互作用力可 以集中到原子核上，如同在原子核上添加一份负电 荷，那么，氢原子电子运动状态——能层、能级、 轨道和自旋——的概念可以迁移到多电子原子上描 述其电子运动状态，但对基态原子，必须遵循如下 原理： 基态原子电子组态 (1)泡利原理——基态多电子原子中不可能同时 存在4个量子数完全相同的电子。或，在一个轨道里 最多只能容纳2个电子，它们的自旋方向相反。 (2)洪特规则——基态多电子原子中同一能级的 轨道能量相等，称为简并轨道；基态多电子原子的 电子总是首先自旋平行地、单独地填入简并轨道。 例如，2p能级有3个简并轨道，如果2p能级上 有3个电子，它们将分别处于2p x、2p y和2p z轨道， 而且自旋平行，如氮原子。如果2p能级有4个电 子，其中一个轨道将有1对自旋相反的电子，这对电 子处于哪一个2p轨道可认为没有差别。 是 而不是 按洪特规则的基态电子构型 N 1s 2s 2p 1s 2s 2p 原子序数为7