原子核外的电子排布违背“构造原理”的探讨

<正> 所谓原子核外的电子排布是讨论原子中的电子各处于什么状态((?),n,l,m,ns)也叫原子的电子构型或者简称原子结构.元素原子的核外电子排布必须遵循Pauli不相容原理,洪特规则,构造原理;满足能量最低原理[1][2],但是,在实际的核外电子排布中常常会出现一些特例,这些特例常称之为“反常”现象(见表1)由于上述原子的核外电子排布相当稳定,因而,满足能量最低原理的要求,但这些结构又直接与“构造原理”相违背.实际结构的存在,给我们提出新的要求,需要我们从原子结构作更深入的分析.     

对称性与核外电子排布

原子基态的核外电子排布,是将Z个电子按保里原理、能量最低原理和洪特规则填充在原子轨道上。但还有许多问题值得讨论,诸如:原子核外的电子在全充满、半充满和全空时具有较低的能量和较大的稳定性,对于这个问题有的教科书是用洪特规则来解释的,有的书刊上又认为讨论核外电子的排布完全可以不用洪特规则。除这个问题外还有轨道能级高低次序、轨道的填充顺序等。我们试图从对称性的角度对上述问题或核外电子的排布中有关问题予以解释。     

元素周期律教学设计

一、教学目标 1.知识技能目标：了解元素原子核外电子排布规律;认识核外电子层排布、原子半径、化合价的周期性变化规律。2.能力方法目标：培养学生观察、分析、总结归纳的能力。3.情感态度目标：培养学生勤于思考、勇于探究的科学品质。     

用信息熵极大推导氢原子基态径向波函数的尝试

通过求解薛定谔方程来获得核外电子的波函数,除了极少数简单体系外,是相当复杂困难的。能否寻求另外的途径,从而得到有关原子、分子的电子密度分布的信息?本文从信息熵极大出发,同样推导出氢原子基态径向波函数。     

试论过渡元素的电离作用——为什么4s能价高于3d能价

根据Aufbau原理,元素原子核外电子的排布顺序为ns、(n-2)f、(n-1)d、np. 它反映了元素原子核外电子由低到高的能阶排布顺序.它与L.Pauling的近似能级图是一致的. L.Pauling的能级图是     

能级图与原子的电子构型

在无机化学教学中,常借助能级图排布核外电子。其中Pauling近似能级图最为大家所熟悉,在国内外教材中普遍采用,教学中发挥了很大作用,但是,不少教材中实际上把近似能级图当作核外电子填充轨道能级的顺序图,此种处理是否妥当值得讨论。众所周知,核外电子排布三原理是核外电子排布的主要依据。其中最基本的是能量最低原理,必须指出,各个电子所处能级不完全由该能级轨道的能量高低来决定,而是由何种电子组态能使整个原子体系的总能量处于最低来决定,这才是对能量最低原理的正确理解。一些教材在轨道能、原子体系总能量方面     

中性原子核外电子轨道能级曲线的规律与解释

本文归纳出中性原子核外电子轨道能级曲线的三个规律,并用非相对论量子力学对它们作出了解释。     

物质磁性的微观描述

用量子力掌的方法．导出原子核外电子在外磁场中的哈米顿量及所满足的薛定语方程．并用徵扰理论推导出原子磁矩的微观描述。     

原子轨道能和体系总能量的关系

本文分析了各种原子轨道的近似模型,阐明了轨道能与总能量的关系,并对原子核外电子排布进行了有意义的探讨。     

气功与能态

原子物理观点认为,构成一切物质的分子是由原子组成,而原子又是由原子核和它的核外电子组成,电子绕核旋转,处在这一状态的原子称为“基态”,只有在这种状态下,原子能量最低,也可以说是最稳定的状态.处于“基态”的原子,其外部没有任何动向,所以我国对处于这一状态的物质,传统称法为“无极”.当原子受到外加的能量,其核外电子从最低能态跃迁到更高能态,即在距离原子核更远的运动轨道上,该原子由“基态”变成了“激发态”.处于“激发态”的原子,由于其电子远离了原子核,使之体积变大,而质量未改变,因此,单位体积的质     

从宏观看物质结构的统一性

众所周知,物质由分子组成,分子由原子组成,原子由原子核及核外电子组成,原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电,电子带负电,电子围绕原子核高速旋转,电子数等于核电荷数,整个原子不显电性。     

电子间的推斥效应与核外电子排布

在一些教科书中,论述原子基态核外电子排布,往往是将Z个电子在不违背保里原理的前提下尽可能填入能量低的轨道,一般是按n+0.7l规则来判断各轨道能量的高低顺序。这样,从氢原子开始逐个增加核电荷,同时逐个地把电子按上述顺序“填充”到轨道上,于是就建造起周期表上全部元素的原子基态的核外电子排布,这虽然可帮助学生按原子序数写出周期表上大部分元素原子的能量最低的组态,但对于过渡元素及La系、Ac系元素来说,这种“填充”顺序与实验事实是有矛盾的。另外,原子的核外电     

焰色反应的实质是什么

本文应用量子论关于原子核外电子发生能级跃迁时 ,发射特征颜色的光的理论 ,介绍了金属或金属化合物产生焰色反应的实质     

原子和离子的基态能量经验公式

提出了一组计算核外电子数不超过11的原子和离子基态能量的经验公式.利用这组公式计算了90余种原子和离子的基态能量,结果发现其计算结果都与实验值符合得很好.     

掺杂Pt/Pd石墨烯体系的气体吸附性

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,计算分析了Pt/Pd 2种过渡金属元素掺杂的石墨烯吸附O2和CO体系的原子和电子结构,对本征石墨烯和掺杂后石墨烯体系吸附气体的吸附能、电荷转移、能带结构和电子态密度进行分析对比.由掺杂前后的结果分析发现,本征石墨烯吸附气体时的吸附能与电荷转移都较小,Pt/Pd原子的掺杂使吸附体系的吸附能和电荷转移显著增大.由于基态Pt原子核外电子d轨道未满,费米能级附近电子态密度较高,而Pd原子核外电子d轨道全满,掺杂Pt原子的石墨烯体系吸附能、电荷转移都比掺杂Pd原子的石墨烯体系大,掺杂Pt原子改善石墨烯气敏性能.     

镧系元素的核外电子拓扑指数及应用

建立了镧系原子的17种理化性质（Yj）与Ln原子的核外电子拓扑指数（De）的直线回归方程,通式为Yj=aj＋bjDe,Yj与De之间的线性相关系数多数在0.97-1.00之间.     

关于电子填入“轨道”次序图的改进

在“原子电子层结构和周期系”的教学中,国内外教科书多采用各种形式的aufbau(构造)图(见3—6图)来帮助学生了解核外电子的填充顺序。所谓 aufbau 图,也就是电子填入“轨道”次序图。由于原子核外电子的填充次序与元素周期系的形成有内在联系,故进一步引伸和改进已有的电子填入“轨道”次序图的含义和应用,是很有必要的。本文提出的“能级组式电子填入‘轨道’次序图”,是在教学实践和文献的启     

从电子能级分组和排布的经验规则谈起

许多教科书把n+0.71等经验规则作为判断原子(外层)轨道能级高低次序的依据,而且对电子排布的根本原则——能量最低原理的表述不正确,造成在多电子原子核外电子排布问题上的概念混乱,本文对此作了必要的讨论。     

原子结构教学的几点建议

无机化学中原子结构是重要的基础理论之一,教学目的是了解人们对原子结构的认识过程,理解原子核外电子的运动状态及电子排布的基本规律,以认识元素周期系元素性质递变的内在根源,为以后进一步学习分子结构、化学键、晶体结构和阐明元素及其化合物的性质、反应奠定基础。大学如何在中学讲分子、原子、核外电子运动状态及排布等初步基础知识之上根据近代物质结构的观点讲授这部分教材是一个值得探讨的问题。下面谈谈自己的一些看法和体会。     

小波神经网络用于原子半径的研究

采用原子的第一电离能与原子的核外电子分布作为输入参数，使用已知的半径值作为训练样本，对小波神经网络进行了训练并成功地预报了８６种元素的原子半径，较完整地补充了共价半径、金属半径与范德华半径标度方法中所缺的相应值．结果表明，对于原子及分子物理的研究，小波神经网络是一种很有潜力的工具．