2.屏蔽效应(续) ■屏蔽常数的计算一 J C. Slater规则: (1)分组:按n小→大顺序,把原子轨道分组: n相同时,(ns,p)同组,而n和mf随后各成1组 (1s),(2,2p),(3,3),(3d),(4s,4p),(4d),(4/), (5s,5p),(5d),(5 (2)右边各组的电子对左边各组电子不产生屏蔽,即 对。的贡献=0; (3)在(n,)同组中,每一个电子屏蔽同组电子 为0.35/e,而1s组内的电子相互屏蔽为0.30/e;
2. 屏蔽效应(续) ◼ 屏蔽常数的计算⎯ J.C.Slater规则: ◼ (1)分组:按n小→大顺序,把原子轨道分组: n相同时,(ns, np)同组,而nd 和 nf 随后各成1组: (1s) , (2s, 2p), (3s, 3p), (3d), (4s, 4p), (4d), (4f), (5s, 5p), (5d), (5f) … ; ◼ (2) 右边各组的电子对左边各组电子不产生屏蔽,即 对的贡献 = 0; ◼ (3) 在(ns, np)同组中,每一个电子屏蔽同组电子 为0.35/e,而1s组内的电子相互屏蔽为0.30/e ;
2.屏蔽效应(续) (4)内层(n-1)层中每一个电子对外层(ns,) 上电子屏蔽为0.85; (5更内层的(n-2)层中每一个电子对外层 (ns,np)上电子屏蔽为100e (6)当被屏蔽电子是(组或(组电子时, 同组电子屏蔽为0.35/e,左边各组电子屏为 1.00/e
2. 屏蔽效应(续) ◼ (4) 内层(n - 1)层中每一个电子对外层(ns, np) 上电子屏蔽为0.85/e ; ◼ (5) 更内层的(n - 2)层中每一个电子对外层 (ns, np)上电子屏蔽为1.00/ e ; ◼ (6) 当被屏蔽电子是(nd)组或(nf)组电子时, 同组电子屏蔽为0.35/e,左边各组电子屏为 1.00/ e
2.屏蔽效应(续) 例1.计算19K原子的4s电子和3d电子的能量 (1)4电子能量: ■19K原子电子排布:(1s2)(22p9)(323p5)(s) 4=(085×8+1×10)=168 =19-16.8=22 E (Z42/n2)×136 =-(22/42)×136=-41eV (号表示电子受核吸引)
2. 屏蔽效应(续) ◼ 例1. 计算19K原子的4s 电子和3d 电子的能量。 (1)4s电子能量: ◼ 19K原子电子排布: (1s 2 )(2s 22p 6 ) (3s 23p 6 )(4s 1 ) 4s= (0.85×8 + 1 ×10) = 16.8 Z4s ﹡ = Z - 4s = 19 - 16.8 = 2.2 ◼ E4s = - (Z4s ﹡2 / n 2 ) ×13.6 ◼ = - (2.22 / 42 ) ×13.6 = -4.1 eV ◼ (- 号表示电子受核吸引)
2.屏蔽效应(续) (1)3d电子能量: 1%K原子电子排布:(1s2)(22p0)(323p)(3n) 3=(1×18)=18.0 Z3n=z-a3t=19-18.0=1.0 E3=-(Z3*2n2)×136=-(12/32)×13.6=-1.5leV >E4=-4.1eV. 对1K:E3>E4 基态19K电子排布为:(2)(2s2p)(323p)(4s) 基态( Ground state)最低能量态;其它能量态都称为“激发态” (Excited state)
2. 屏蔽效应(续) (1)3d 电子能量: ◼ 19K原子电子排布: (1s 2 )(2s 22p 6 ) (3s 23p 6 )(3d 1 ) 3d= (1 ×18) = 18.0 Z3d ﹡ = Z - 3d = 19 -18.0 = 1.0 E3d = - (Z3d ﹡2 / n 2 ) ×13.6 = - (12 / 32 ) ×13.6 = -1.51 eV > E4s = -4.1 eV. 对19K :E3d > E4s ◼ 基态19K电子排布为: (1s 2 )(2s 22p 6 ) (3s 23p 6 )(4s 1 ) ◼ 基态(Ground state) — 最低能量态;其它能量态都称为“激发态” (Excited state)
2.屏蔽效应(续) 例2.计算2sc原子的4s电子和3d电子的能量。 (1)4电子能量: 2sc原子的电子排布: (1s2)(2s2p9)(3s23y9)(3)(4s 74=0.35×1+0.85×9+1×10)=18.0 4=Z-O4s=21-18.0=3.0 E4=-(z42/n2)×136 (302/42)×136=-77eV
2. 屏蔽效应(续) ◼ 例2. 计算21Sc原子的4s电子和3d电子的能量。 (1)4s电子能量: ◼ 21Sc原子的电子排布: (1s 2 )(2s 22p 6 ) (3s 23p 6 ) (3d 1 )(4s 2 ) 4s= (0.35×1 + 0.85×9 + 1×10) = 18.0 Z4s ﹡ = Z - 4s = 21 - 18.0 = 3.0 ◼ E4s = - (Z4s ﹡2 / n 2 ) ×13.6 = - (3.02 / 42 ) ×13.6 = -7.7 eV