原子轨道的种类是由什么决定的?

2023-10-05 03:35

2023-10-05 04:01

原子轨道的种类取决于主量子数(n)、角量子数(l)和磁量子数(ml)。其中,主量子数就相当于电子层,角量子数相当于亚层,而磁郑搏量子数决定了原子轨道的伸展方向。另外,每个原子轨道里都可以填充两个电子,所以对于电子,需要再加一个自旋量子数(ms),一共四个量子数。

n可以取任意正整数。在n取一定值时,l可以取小于n的自然数,ml可以取±l。不论什么轨道,ms都只能取±1/2,两个电子自旋相反。因此,s轨道(l=0)上只能填充2个电子,p轨道(l=1)上能填充6个,一个轨道填充的电子数为4l+2。

具有角量子数0、1、2、3的轨道分别叫做s轨道、p轨道、d轨道、f轨道咐丛判。之后的轨道名称,按字母顺序排列,如角量子数l=4时叫g轨道。

电子的排布遵循以下规则:

构筑原理:整个体系的能量越低越好。一般来说,新填入的电子都是填在能量最低的空轨道上的。

洪德规则:电子尽可能的占据不同轨道,自旋方向相同。

包利不相容原理:在同一体系中,没有两个电子的四个量子数是完衡改全相同的。

能级交错:同一亚层中的各个轨道是简并的,能级交错是电子随核电荷递增填充电子次序上的交错,并非先填能级的能量一定比后填能级的能量低。各亚层之间有能级交错现象。

同一亚层中,全充满、半充满、全空的状态是最稳定的。这种方式的整体能量比3d44s2要低,因为所有亚层均处于稳定状态。

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