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8章原子结构和分子结构
* 第8章 原子结构和分子结构 8.1 原子结构 8.1.1 核外电子的运动状态 电子云的概念 几率 : 机会的百分数。 几率密度 : 空间某处单位体积中出现的几率。 等密度线 : 把电子出现的几率相等的地方联接起来，称为 等密度线，亦称作电子云的界面 。 原子轨道 :电子云的界面所包括的空间范围 。 核外电子的运动状态 1）电子层 电子层按离核远近的顺序不同分为若干层，用字母n表示。离核最近的，n=1为第1层，其余依次类推， n=2为第2层， n=3为第3层 习惯上用 K、L、M、N、O、P、Q等来表示。 2）电子亚层和电子云形状 在同一个电子层中，电子的能量还稍有差别，电子云的形状也不相同。根据这个差别，又可以把一个电子层分成一个或几个亚层，分别用s、p、d、f等符号表示。 s亚层电子云是以原子核为中心的球形，p亚层的电子云是纺锤形 3）电子云的伸展方向 s电子云是球形对称的，在空间各个方向上伸展的程度相同。P电子云在空间有三个伸展方向。d电子云可以有五种伸展方向，f电子云可以有七种伸展方向。 表8—1 各电子层的原子轨道数 电子层 亚层 原子轨道数 1 2 3 4 n s s、p s、p、d s、p、d、f 1=12 1+3=4=22 1+3+5=9=32 1+3+5+7=16=42 n 2 4）电子的自旋 9.1.2 多电子原子轨道的能级 7s 6d 4f 6p 6s 5d 3f 5p 5s 4d 4p 4s 3d 3p 3s 2p 2s 1s 图8—1 原子轨道近似能级图 (1) 1s (2) 2s (4) 3s (6) 4s (9) 5s (12) 6s (16) 7s (3) 2p (5) 3p (8) 4p (11) 5p (15) 6p (19) 7p (10) 4d (7) 3d (14) 5d (18) 6d (13) 4f (17) 5f 图8—2 电子填入原子轨道的顺序 1s＜2s ＜ 2p ＜ 3s ＜ 3p ＜ 4s ＜ 3d ＜ 4p ＜ 5s ＜ 4d ＜ 5p ＜ 6s ＜ 4f ＜ 5d ＜ 6p ＜ 7s ＜ 5f ＜ 6d ＜ 7p 8.1.3 原子核外电子的排布 1.泡利不相容原理 泡利（Pauli）于1925年根据元素在周期表中的位置和光谱分析结果提出：“在同一个原子中没有运动状态4个方面完全相同的电子存在。” （1）每个原子轨道只能容纳两个电子，且自旋方向反。 （2）s、p、d、f亚层最多容纳的电子数分别为2、6、 10、14。 （3）各电子层最多容纳2n2个电子。 2.能量最低原理 多电子原子处于基态时，在不违背泡利不相容原理的前提下，电子尽可能先占据能量较低的轨道，而使原子体系的总能量最低，处于最稳定状态。 3.洪特规则 洪特（Hund）于1925年根据大量的光谱实验
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