原子外层空轨道相对最稳定顺序及周期性规则

本文提出原子外层空轨道相对稳定性可作为电子填充的粗略判据;给出由中性原子轨道能数据直接导出原子外层轨道相对最稳定顺序的图表及周期性规则;用以简明、清晰、合理地推引解释元素基组态和解释元素周期律。提出在中心势场模型基础上推引全部元素基组态的方法。     

构成正交归一杂化轨道的简便方法

众所周知,L.Pauling在三十年代提出的原子轨道杂化,就是指孤单原子在形成分子的过程中不同原子轨道的混杂。混杂后所得的原子轨道称为杂化轨道。应用轨道重叠的方法研究分子结构时,原子轨道的杂化具有特别重要的意义。它是解释分子的几何构型,偶极矩,力常数及键矩等分子性质的有力工具。此外,在分子轨道理论的计算中,也应用杂化轨道。因此,原子轨道的杂化是个重要的概念。由于研究原子轨道的杂化需要一些群论的     

简并轨道的等效形式及其变换关系

<正> 在讨论原子结构问题时,由于着眼点的不同常常需要采用不同形式的简并轨道。如在确定原子轨道角动量分量时,需采用复数形式的原子轨道;在讨论原子间成键问题时要采用实数形式的原子轨道。而把简并分子轨道表示成各种不同形式则更是屡见不鲜。为什么可以选择不同形式的简并轨道?如何理解?对于这些似是困惑的问题作一些讨论是不无裨益的。 1.简并轨道的等价性原子轨道通常有复数和实数两种形式。以P轨道为例,它们之间有如下的关系:     

过渡元素原子"例外"电子层结构的浅释

过渡元素原子电子层结构是长期教学过程的难点，本文用原子轨道能、洪特规则、相对论性效应的概念较好地解释了过渡元素原子“例外”电子层结构。     

不等性 SP~2杂化轨道的研究

本文根据实验数据及化学键理论提出不等性SF~2杂化的概念,并发现这种杂化轨道普遍存在于许多分子中从而使许多分子的几何构型得到满意的解释。具体内容有如下几点: 1.指出分子中的原子在下列三种情况下采用不等性SP~2杂化轨道:(1)含有孤对电子,并形成两个σ键和一个π键的原子;(2)有几何构型的限制——在三、四、五、七元环不饱和及共轭分子中形成三个σ键和一个π键的参与成环的原子;(3)形成三个σ键和一个π键的原子,其键与键间有不对称的排斥作用。 2.指出在第一种情况下为了使分子能量最低,该原子参与成键的两个杂化轨道的S成分应小于1/3,这样即可以增大成键能力,又可减少杂化过程中所需的激发能。 3.指出了三个等性SP~2杂化轨道成键能力的总和一定大于三个不等性SP~2杂化轨道成键能力的总和。在第二种情况下之所以采取不等性SP~2杂化是为了保证原子轨道的最大重选,可使能量更低。在第三种情况下之所以采取不等性SP~2杂化,是为了减小排斥能。     

虑及核运动的电子椭圆轨道

旧量子论以经典理论为基础,用“轨道”的概念描述原子中电子的动动。本文在这种理论范围内,结合现有的原子物理学教材内容,讨论关于单电子原子(或离子)中考虑原子核运动时的电子椭圆轨道,并指出一些教材中的失误之处。     

原子轨道概念在中学化学教学中的一种引入方法

<正> 化学是研究物质的组成、结构、性质、变化以及合成等的一门科学。在中学化学有机关结构知识的教学中,主要涉及到原子或分子外层电子的运动状态,目前中学教材中避开电子运动的轨道(函数)概念,把电子云(|ψ|)说成原子轨道ψ,容易把几率说成几率密度让学生接受为原子轨道。事实上,电子云只是证实了原子轨道不同一般轨道的存在。原子轨道不仅有物理意义,而且有自己的运动空间所占据的几何图     

无机化学中的分子轨道理论

现代无机化学的特点是应用现代物质结构的观点说明无机物的性质,也就是在分子、原子和电子的水平上阐明元素及其化合物的反应和结构,所以,近年来出版的许多无机化学试用教材都增加了一些新的内容,分子轨道理论就是其中之一。 分子轨道理论是从氢分子离子H_2~ 的量子力学处理发展起来的。所以,在无机化学中要系统地、定量地讨论分子轨道理论是困难的。它只能是简单地、定性地讲叙分子轨道理论中最基本的一些观点和结论。其内容包括:原子轨道如何组成分子轨道,O_2和     

丙氨酸手性对映体分子轨道成分的基函数贡献

基于Mulliken,Stout Politzer和SCPA方法分别计算丙氨酸(Ala)手性对映体各前线分子轨道成分的基函数贡献. 结果表明： 用上述3种方法分别计算的第20条分子轨道成分的基函数贡献, 其中5号和9号基函数, 即描述1N原子2pz原子轨道的基函数贡献最大的结论一致; 各原子的2p原子轨道壳层对离核较近的分子轨道贡献有限; 对15~20号占据轨道的贡献较复杂, 其中1N,3C和5C原子的2p原子轨道壳层贡献的结果一致, 6C和10O原子的2p原子轨道壳层贡献差别较大.     

关于“轨道对称性匹配的判据”和“最大重叠原则”

<正> 一在原子轨道线性组合成分子轨道的LCAO-MO理论中,原子轨道要有效地组合成分子轨道,应当具备能量近似、最大重叠和对称性匹配三个必要条件,通常称为“成键三原则”。国内现行各结构化学教科书对于“对称性匹配条件”的提法和判别方法,已有专文评述,被总结为“两种提法,三种判据”,文章分析了三种判据的不足之处,并提出了新判据:用     

关于非过渡元素多原子分子中d轨道参与杂化的探讨

大家知道,原子轨道杂化在预测和说明成键作用及分子形状方面很有价值。自ⅢA族到ⅧA族元素,内层d轨道已填满电子不参与杂化,或者无内层d轨道,因此这些元素仅仅涉及外层d轨道参与杂化。本文仅就非过渡元素多原子分子中d轨道参与杂化的问题进行探讨。     

构成σ—杂化轨道的原子轨道

本文以S、P、d轨道的杂化为例,从一个或几个原子轨道电子云整体图象的对称性出发,再结合考虑能量近似原则和归一化条件,根据分子的立体构型,就可得到构成σ—杂化轨道的原子轨道类型.杂化轨道理论的研究常采用量子化学方法（1—4）。目前，杂化轨道理论对研究多原子分子结构及其性质还是十分有用的。但要推导杂化轨道函数，首先要用群体方法⑥来确定构成杂化轨道的原子轨道，这种方法既要利用群论知识、同时也不直观。本文从一个或几个原子轨道电子云整体图象的对称性出发，讨论了构顾σ——杂化轨道的原子轨道，既σ轨道的杂化方案。对于常见的S-P--d杂化轨道，本文所得到的结论不仅与群论方法完全相同，同时方法直观，物理意义明确，容易掌握。     

分子轨道的成键能

在Hartree-Fock-Roothaan方程所代表的自洽场分子轨道理论的框架内,本文提出了分子轨道的成键能概念,可以普遍地应用于判断分子轨道的成键特性。 分子轨道写为原子轨道的线性组合:     

物理学中的角动量研究

对物理学中的角动量问题进行了讨论,角动量是物理学中的一个重要概念,同时也是一个容易让人产生模糊的物理概念。对刚体转动问题中的定轴运动角动量方向问题进行了分析,指出了在一般情况下角动量方向与定轴方向是不同的;对原子运动中的角动量进行了探讨,指出了原子轨道角动量算符不是力学量本征值和本征矢量的完全集,轨道角动量算符是不可观测的;对光子的角动量进行了研究,指出了光子自旋角动量的量子物理本性,不能将其与经典物理的自旋角动量相对应。     

对称性和杂化轨道

杂化轨道的研究常采用量子化学方法。本文从每类原子轨道的总电子云图象的对称性出发,对常见的S—P—d杂化轨道,根据杂化方式,即可确定构成杂化轨道的原子轨道和分子的立体构型。对于等性杂化轨道,还可确定杂化轨道函数。 鲍林和斯莱脱在1931年首先提出杂化轨道理论。开始仅属于VB理论的范畴。后来,MO法中的定域轨道模型也取杂化轨道为组合基函。目前,杂化轨道理论对于研究多原子分子结构还是十分重要的。近年来,人们用图解法来研究杂化,不仅直观,容易掌握,而且也能揭示出问题的实质。     

原子外层空轨道相对最稳定顺序周期性规则应用

本文介绍了原子外层空轨道相对最稳定顺序周期性规则和大周期概念与元素周期系的本质联系;元素周期律(特别是第二周期性)的解释;周期系各部分的相互联系和影响;未来元素的预测等。并对元素第二周期性原因、“镧系收缩后果”等问题作出新的解释。     

物理学中的熵概念

针对一般文献中对熵概念理解的混乱的失当之处,对物理学中的熵概念的基本含义进行了疏理．文章讨论了克劳修斯熵和波尔兹曼熵的差别、联系和意义;证明了一般文献对热力学熵公式中作为积分因子的１／Ｔ的Ｔ的解释的失当之处;区别了作为体系结构组构方式变化过程中熵值减少程度和作为体系结构方式偏离标准值的程度的两种不同意义的负熵规定     

轨道分裂和杂化轨道

本文根据文献[2]求解p、d轨道在配位场中分裂.再通过求极大值,确定分裂后的每类轨道极大值的方向,然后就可选择在杂化轨道方向上有极大值的轨道集合作为构成杂化轨道的原子轨道的基,根据归一化条件、能量近似原则进行组合,即可确定构成杂化轨道的原子轨道.     

闭合轨道理论在二层介质中原子自发辐射问题上的应用

利用量子电动力学计算了二层介质中电磁场零点涨落,并用原子物理中发展成熟的闭合轨道理论探讨了原子自发辐射速率随发光原子离开界面的距离的增加而变化的特性.研究结果表明:当发光原子远离界面时,原子自发辐射速率呈现衰减的周期振荡现象.通过傅立叶变换,得到了原子自发辐射速率随发光原子离开界面的距离的增加而振荡的频率,为了解释这些现象,我们首次将闭合轨道理论应用于研究两层介质中原子的自发辐射,给出了一种对原子自发辐射现象新的理解方式.     

Ni_2MnIn合金电子结构和微观磁性的第一原理计算

利用基于密度泛函理论的第一原理赝势法,研究了Ni2MnIn合金Heusler结构和四方马氏体结构的晶体结构参数、电子结构及微观磁性特征.通过对能带、各原子轨道磁矩和分波态密度(PDOS)的计算分析,发现二种结构中各原子的原子轨道磁矩、元胞轨道磁矩、元胞体积均变化不明显,两相均具有明显自旋极化现象.计算表明:四方马氏体相变导致Ni2MnIn元胞费米能下降0.495eV;Ni2MnIn结构中,In原子具有弱抗磁性,晶胞磁矩为Mn原子轨道磁矩所主导,约占元胞总轨道磁矩85%,Ni原子轨道磁矩贡献约占元胞总轨道磁矩15%.理论计算结果与其他理论值进行了对比.