§53 泡利原理和同科電子

1、§5.3 泡利原理和同科電子,一、確定電子狀態(tài)的量子數(shù),1. 主量子數(shù)n：確定電子能量的高低。,2. 軌道角量子數(shù)l： 確定電子的軌道角動(dòng)量。,標(biāo)志電子態(tài)的量子數(shù)有五個(gè)：n，l，s，ml，ms。,把具有相同n的電子看作分布在同一主殼層上。 n=1、2、 3、 4、5、6、7…… K、L、M、N、O、P、Q……,n、l相同的電子構(gòu)成一個(gè)次殼層，稱為同科電子 l =0、1、2、3、4、5、

2、6……n-1，共n個(gè) s、p、d、f、g、h、i……,1,4. 軌道磁量子數(shù)ml： 表示軌道角動(dòng)量在外場(chǎng)方向的投影。,5.自旋磁量子數(shù)ms： 表示自旋角動(dòng)量在外場(chǎng)方向的投影。,自旋量子數(shù)s對(duì)所有的電子相同，在區(qū)別電子態(tài)時(shí)不考慮。 (n，l，ml，ms),,3. 自旋量子數(shù)s：確定電子的自旋角動(dòng)量。 s=1/2，是一個(gè)常數(shù)。,共 2l+1 個(gè),2,二、泡利不相容原理,在一個(gè)原子中不可

3、能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電子具有完全相同的四個(gè)量子數(shù)(狀態(tài)),例1：氦原子的基態(tài),He原子基態(tài)的電子組態(tài)1s1s，兩個(gè)電子的n和l都相同，稱為同科電子。,兩個(gè)1s電子的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的基態(tài)(1s1s)只有 態(tài)而無(wú) 態(tài)。,由于泡利不相容原理的影響，使同科電子形成的原子態(tài)比非同科電子形成的原子態(tài)要少得多。,?,S態(tài)

4、,?,單態(tài),?,3,?,?,?,例2：n=2的軌道上最多能容納的電子數(shù)。,有8個(gè)不同的狀態(tài)，最多能容納8個(gè)電子即：2n2=2?22 (2s22p6),4,三、各殼層所能容納的最大電子數(shù),n、l相同的次殼層：,n相同的主殼層：,四、同科電子合成的狀態(tài),同科電子是n，l兩個(gè)量子數(shù)相同的電子。由于它們的n，l相同，僅要求ml，ms不同，因此，同科電子形成的原子態(tài)比非同科電子形成的原子態(tài)要少得多。,5,例：兩個(gè)非同

5、科s電子形成的原子態(tài)有 2個(gè)。,?,?,?,?,?,?,電子態(tài)的排布方式有4種，如1s2s組態(tài)：,?單層、三層,? S 態(tài),(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),而兩個(gè)同科s電子形成的原子態(tài)只能有 1個(gè)：,電子態(tài)的排布方式也只有

6、1種，如1s1s組態(tài)：,(1，0，0，1/2) (1，0，0，-1/2),6,例：兩個(gè)非同科p電子形成的原子態(tài)有 10個(gè),電子態(tài)的排布方式有36種。,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,7,注意：ml1,ml2=0,±1；ms1,ms2=±1/2。,對(duì)于兩個(gè)同科的p電子(npnp組態(tài))，(n1pn2p組態(tài))表中的有些排列不再出現(xiàn)，只剩下15種排列方式。,形成的原子態(tài)只有 5個(gè)：,1