2.屏蔽效应(续) (1)3d电子能量: 2sc原子的电子排布: (1s(2s2p9)(323p0)(3d)(4s2) 3d=1×18=18.0 Z3=Z-a3=21-18.0=30 nE3d=-(z3d2/m2)×136 -(3.02/32)×136=-136eV 7.eV 对2Sc:E3n<E4s
2. 屏蔽效应（续） （1）3d 电子能量: ◼ 21Sc原子的电子排布: (1s 2 )(2s 22p 6 ) (3s 23p 6 ) (3d 1 )(4s 2 ) 3d= 1×18= 18.0 Z3d ﹡ = Z - 3d = 21 - 18.0 = 3.0 ◼ E3d = - (Z3d ﹡2 / n 2 ) ×13.6 = - (3.02 / 32 ) × 13.6 = -13.6 eV < E4s = -7.7 eV. ◼ 对21Sc ：E3d < E4s
2.屏蔽效应(续) 按 Slater规则计算及光谱实验都表明 Z=14-20,E3ad>E4s; Z≥21和z≤13,E3a<E4s ■同一种类型原子轨道能量随Z而变化,发生“能 级交错”(教材p147图7-16) n和l两个量子数都影响原子轨道能量,具体可 由 Slater规则计算a,并进一步算出Z和E: Z=2-0 En,1=(Z2/m2)×13.6eV
2. 屏蔽效应（续） ◼ 按Slater规则计算及光谱实验都表明 : ◼ Z =14 – 20, E3d > E4s ; ◼ Z 21 和 Z ≤13, E3d < E4s ◼ 同一种类型原子轨道能量随Z而变化，发生“能 级交错” (教材p.147图7-16)。 ◼ n 和 l 两个量子数都影响原子轨道能量，具体可 由Slater规则计算 ，并进一步算出Z*和 E : Z* = Z - En, l = (-Z*2 / n 2 ) 13.6 eV
原子轨道能量随Z而变化 ■ F.A. Cotton的原子轨道能级图
原子轨道能量随Z而变化 ◼ F.A.Cotton的原子轨道能级图
(二)钻穿效应 he penetrating Effect) 钻穿效应—n相同,不同(ns,mp,nd,m/的原 子轨道,其轨道径向分布不同,电子穿过内层 (即n更小的轨道)而回避其它电子屏蔽的能 力不同,因而具有不同的能量的现象,称为 “钻穿效应”。 由电子云径向分布(函数)图看钻穿作用: 4>4p>4d>4f 内层电子对其屏蔽作用: 4<4<4d<4f 电子能量:E<E<E4<E4
（二）钻穿效应 （The Penetrating Effect） ◼ 钻穿效应⎯ n相同，l 不同(ns, np, nd, nf)的原 子轨道，其轨道径向分布不同，电子穿过内层 （即n更小的轨道）而回避其它电子屏蔽的能 力不同，因而具有不同的能量的现象，称为 “钻穿效应”。 ◼ 由电子云径向分布（函数）图看钻穿作用： 4s > 4p > 4d > 4f ; ◼ 内层电子对其屏蔽作用： 4s < 4p < 4d < 4f . 电子能量: E4s < E4p < E4d < E4f
电子云径向分布(函数)图 口定义“径向分布函数”D(r)=4πPR2n.Ar) ■作图:D()-r对画。 ■峰数=n-l节面数=n-l-1
电子云径向分布（函数）图 ◼ 定义“径向分布函数” D(r) = 4 r 2R2 n, l (r) ◼ 作图：D(r) ⎯ r对画。 ◼ 峰 数 = n – l 节面数 = n – l – 1