第3章原子结构.pptVIP

一般情况下，多电子原子系统的能量可看作是各个单电子在某个原子轨道上运动对原子系统能量贡献的总和。在多电子原子中，对某一特定电子而言，除受原子核的吸引外，还受到其它电子的排斥作用。多电子原子系统的能量关系复杂，难以用Schrodinger方程得到精确解。轨道能级电子的排布3.3.2核外电子排布（核外电子分布三原则）第58页，共95页，星期日，2025年，2月5日核外电子排布式与价层电子构型核外电子排布式按照原子轨道的n和l从低到高，用光谱符号将原子轨道排序，填入的电子写在光谱符号的右上角例：N：1s22s22p3Fe：1s22s22p63s23p63d64s2Cu：1s22s22p63s23p63d104s1Cr：1s22s22p63s23p63d54s1[Ar]3d54s1[Ar]3d64s2[Ar]3d104s1第59页，共95页，星期日，2025年，2月5日(1)能量最低原理电子在核外排列应尽先分布在低能级轨道上，使整个原子系统能量最低(2)Pauli不相容原理每个原子轨道中最多容纳两个自旋相反的电子(3)Hund规则在相同n、l值轨道上，电子将尽可能分布m值不同的轨道，且自旋相同7号元素N:1s2s2p第60页，共95页，星期日，2025年，2月5日*洪特规则是能量最低原理的体现：一个轨道中已有一个电子时，另一个电子继续填入需克服电子成对能，因此电子成单地分布到等价轨道中，有利用体系能量的降低。等价轨道全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的：全充满：s2，p6，d10，f14半充满：s1，p3，d5，f7全空：s0，p0，d0，f0第61页，共95页，星期日，2025年，2月5日1第62页，共95页，星期日，2025年，2月5日Hund特例当轨道处于全满、半满、全空时，原子较稳定可以得到所有原子的电子排布只有在能量相差不大的轨道上发生：如3d、4s，n+0.7l相差0.4，可以发生；而2s核2p相差0.7就不能发生写原子的电子结构排布时，常常只写价电子排布式，因为一般都是这种电子参与反应，如：K：4s1，Sc：3d14s2，Cu：3d104s1……原子实原子实第63页，共95页，星期日，2025年，2月5日注：(1)有些元素(Ru、Rh、Pd、Pt、Nb、W和La系、Ac系的一些元素)的原子核外电子排布比较特殊如：Ru：1s22s22p63s23p63d104s24p64d75s1Pd：1s22s22p63s23p63d104s24p64d10[Kr]4d75s1[Kr]4d10(2)离子的电子构型取决于电子从何轨道失去如：Cu2+：[Ar]3d9As3+：[Ar]4s2原子轨道失去电子的次序是：np、ns、(n–1)d、(n–2)f第64页，共95页，星期日，2025年，2月5日原子失去电子后变为离子，原子轨道失去电子的顺序为：np，ns，(n-1)d，(n-2)f如:29CuCu+Cu2+1s22s22p63s23p63d104s1→[Ar]3d104s0→[Ar]3d947AgAg+[Kr]4d105s1→[Kr]4d105s033AsAs3+As5+—稳定[Ar]3d104s24p3→[Ar]3d104s2→[Ar]3d104s025MnMn2+Mn4+Mn6+Mn7+稳定[Ar]3d54s2→[Ar]3d5→[Ar]3d3→[Ar]3d1→[Ar]3d04s0最高氧化数=可以失去的电子数——形成本周期惰性气体原子的电子结构、半充满、全充满特