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《描述单个电子的4个量子数,其物理意义是什么？.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、1•描述单个电子的4个量子数，其物理意义是什么?（1）主量子数死描述原了屮电子出现儿率最大区域离核的远近（电了层数）;决定电子能量高低。取值：n=l23456电了层符号KLMNOP对于氢原了其能量高低取决于ntr但对于多电了原了，电了的能量除受电了层影响，还因原了轨道形状不同而异，（即受角量子数影响）（2）角量了数乙它决定了原了轨道或电了云的形状或表示电了亚层（同一n层屮不同分层）意义：在多电子原了屮，角量子数与主量子数一起决定电子的能量。Z所以称1为角量子数，是因为它与电子运动的角动量M有关。h阿=j（+i）L7l如M=0时•，说明原了屮电了运动情况同角度
2、无关，即原了轨道或电了云形状是球形对称的。.角量了数，I只能取一定数值I=01234（n-1）电子亚层spdfg说明M是量子化的，具体物理意义是：电了云（或原子轨道）有几种固定形状，不是任意的。（3）磁量子数m决定波函数（原子轨道）或电子云在空间的伸展方向，决定角动量在空间的给定方向上的分量大小。m取值：m=0,±1,±2,±3±1例：n=2,1=0,1m=0,+12px,2py,2pz三种情况三个轨道的能量是相等的（简并轨道），但在外磁场作用下，可发生分裂，出现微小的能量差别。以上2px,2py,2pz,我们称为三个原了轨道。即代表核外电子的三种运动状态，
3、例如2pz表示，核外电了处于第二电了层，是哑铃形，沿z轴方向分布，由此可深刻理解三个量了数n,1,m决定核外电子的一种空间运动状态。注意:m=0,表示一种状态。对s电子来讲，仅一种球形对称的电子云，对其它电子来说，习惯上把规定为z轴方向分布册h=m——*■2龙加$=±1/2,表示同一轨道屮电了的二种H旋状态ms称白旋量子数取值：ms=±l/2,即仅有两种运动状态。（fl）川分辨力较强的光谱仪观察氢原了光谱，发现，大多数谱线是由靠得很近的两条谱线纽•成的。这是因为同一空间运动状态，即同一轨道屮，可能有两种电了运动状态，即电了还有自身旋转运动，（类似于地球绕太阳
4、转，白转）2.描述原子整体状态的4个量子数是什么？其光谱及光谱支项符号是什么？光谱项符号原子外层有一个电子时，其能级可由四个量子数决定：主量子数H；角量子数/：磁量子数加；白旋量子数5；原了外层有多个电子时，其运动状态用总角量了数厶总自旋量了数S；内量子数丿描述；总角量了数L=ZI外层价电子角量子数的矢量和，(2L+1)个£=1/1+/2I,1/1+/2-1I,……,丨/1・/21分别用S,P,D,F……，表示:L=0,1,2,3,……,例：碳原了，基态的电了层结构(ls)2(2s)2(2p)2,两个外层2p电子：/1+/2=1;L=2,1,0；S=0,±1
5、总自旋量子数：5=525:外层价电子自旋量子数的矢量和，(25+1)个5=0,±1,±2,……，±S或=0,±1/2,3/2,……，±S例：碳原子,基态的电子层结构(1$)2(2Q2(2p)2,两个外层2p电了：5=0,±1:3个不同值；L与SZ间存在相互作用：可裂分产生(25+1)个能级；这就是原了光谱产生光谱多重线的原因，用M表示，称为谱线的多重性；3.共价键的本质是什么？共价键(covalentbond)是化学键的一•种，两个或多个原子共同使用它们的外层电子，在理想情况下达到屯子饱和的状态，由此组成比较稳定的化学结构叫做共价键。其本质是原子轨道重叠后，
6、高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核Z间的电性作用。需要指出：氢键虽然存在轨道重叠，但通常不算作共价键，而属于分子间力。共价键与离子键之间没有严格的界限，通常认为，两元素电负性差值远大于1・7吋，成离子键；远小于1.7吋，成共价键；在1.7附近吋，它们的成键具有离子键和共价键的双重特性，离子极化理论可以很好的解释这种现象。共价键的本质是是电性的，但与离子键的正、负离子间库仑引力不同。原子间通过共用电子对(即电子云重叠)产生的强烈作用。两个原子轨道互相叠加时，使两个核间的几率密度有所增加，在两核间出现了一个几率密度最大的区域。这一方而降低了两核间的正
7、电排斥，另一方面增添了两个原子核对核间负电荷的吸引，这都有利于体系势能的降低，有利于共价键的形成。因此使两核结合在一起的力主要是两个原子核对核间电子云的吸引。共价键结合力的大小与成键原子轨道的重叠程度有关。而有效重叠程度乂取决于轨道的重叠方式及共用电子对数H。一•般来说，共用电子对数越多，轨道重叠越多，结合力越强，键越牢固，分子也越稳定。4•库仑积分，交换积分，重叠积分的物理意义?库仑(Coulomb)积分是电荷分布问的经典静电作用对原子或分子总能量的贡献。在量子力学和量子化学屮多处用到这个概念，分别具有不同的意义，必须注意区分。在原子的自洽场计算中，反映处
8、在两个原子轨道上的两个电子的静电排斥作用的积分，电称
