核外电子排布与能级图问题探讨

本文将从理论上解释能级分裂与能级交错、填充电子顺序和失去电子顺序不一致的原因,以及某些元素原子的电子层结构呈现例外的原因。     

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。     

核外电子排布中的能量最低原理

原子核外电子排布遵循三条基本规律——保林原理、能量最低原理和洪特规则,其中能量最低原理是最基本的一条。对此原理的表述有不少无机化学教材及教学参考书存在着这样的说法:“在不违背保林原理的条件下,各个电子将优先占据能量较低的电子轨道,使体系的能量处于最低,”电子填充到原子轨道时“电子总是优先占据能级最     

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     

鲍林近似能级图的新认识

鲍林近似能级图对于理论化学的研究具有很重要的意义。但是,由于它的规律性不是那么明显,因而使用不是太方便。本人通过重新的排列,将复杂的鲍林近似能级图简便化,规律化,实用化。在将方便其与元素周期律联系起来的同时,也大大方便了元素对应其电子、价电子排布式的书写。运用这张能级图,还可以快速地将某个原子的原子序数与其所对应的元素周期表的位置相互联系对应起来,方便计算。     

用信息论说明原子核外电子排布的尝试

原子核外电子的运动,服从一定的统计规律,核外电子在核外空间出现的位置,可以有无穷多个微观状态数。因此,除了能量因素外,是否还需要考虑核外电子所具有的熵因素呢?本文从电子的波函数的统计角度——用信息论探讨了原子核外电子的排布情况,以期尝试上述问题。     

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。     

板书与多媒体相结合在原子核外电子排布教学中的应用与探索

多媒体教学具有信息容量大、交互性强、形象直观等特点,在无机化学教学中充分利用多媒体教学的优势,并与传统教学手段有机结合,以达到传授知识、启迪思维、培养能力、提高教学效果的目的。本文以原子核外电子排布为例,阐述传统板书与多媒体相结合在教学过程中的应用。     

束缚量子态的近似能级

<正> 用量子力学求解一个定态问题,就是给定一个势函数,由定态薛定谔方程求出它的能量本征值和本征函数。在一般情况下,薛定谔方程不能精确求解,只能用近似方法求出。既使可以精确求解的话,方程也是相当复杂的,如谐振子和氢原子问题。 本文的目的,就是对于一维问题和中心力场问题,我们可以不去解定态薛定谔方程,而只需由经典力学,再加下玻尔——索未菲量子化条件和一些其它考虑,就可以求得此系统能量的近似值。     

束缚量子态的近似能级

对于一维问题和中心力场问题，可以不去求解定专定谔方程，利用测不准关系式和变分原理。可求得以系统能量的近似值     

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     

能级交错、能级图及电子填充顺序

目前教科书中普遍进行的有关能级交错现象的阐述、鲍林能级图的引用价值以及电子进入轨道顺序等问题有所争议,本文根据有关数据进行讨论,并提出了不同看法.     

关于偶图的能级

本给出所有能级不超过４的连通偶图,并给出关于图的能级与其边的个数的一个等式。     

试论核外电子排布的内因,原子电中性及凝集物质微粒出现分数电荷

通过原子核有效电荷的变化解释核外电子排布出现的穿透、屏蔽、和相对论性效应的原因.推测原子核和层子表现的电荷均是有效电荷,并以此说明原子电中性及凝集物质微粒出现分数电荷.     

近似能级次序长期之争及解决途径

本立足原子的实验结构，从全面宏观的角度，探讨了形成原子轨道近似能级次序长期争论的根本性原因，并提出了解决这场争论的综合性办法。     

过渡金属离子核外电子排布对介孔M-TiO_2-SiO_2吸附剂吸附性能的影响

利用稻壳为模板和硅源合成Fe3+,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+,Cd2+,Ag+,Pb2+等8种过渡金属离子掺杂的M-TiO2-SiO2吸附剂,研究其在室温避光条件下对番红花T和龙胆紫染料水溶液吸附性能的差异.研究结果表明:掺杂第四周期过渡金属离子的M-TiO2-SiO2吸附剂的吸附性能随着过渡金属离子3d轨道电子数的增加,吸附性能呈现出先增大后减小的趋势;掺杂副族金属离子的M-TiO2-SiO2吸附剂的吸附性能随着金属离子主量子数的增大,吸附性能增大.     

过渡金属离子核外电子排布对介孔M-TiO_2-SiO_2吸附剂吸附性能的影响

利用稻壳为模板和硅源合成Fe3＋,Co2＋,Ni2＋,Cu2＋,Zn2＋,Cd2＋,Ag＋,Pb2＋等8种过渡金属离子掺杂的M-TiO2-SiO2吸附剂,研究其在室温避光条件下对番红花T和龙胆紫染料水溶液吸附性能的差异.研究结果表明：掺杂第四周期过渡金属离子的M-TiO2-SiO2吸附剂的吸附性能随着过渡金属离子3d轨道电子数的增加,吸附性能呈现出先增大后减小的趋势;掺杂副族金属离子的M-TiO2-SiO2吸附剂的吸附性能随着金属离子主量子数的增大,吸附性能增大.