原子结构（多电子原子）课件.ppt

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1、2.2多电子原子的结构2.2.1Schrödinger方程及其解氦原子的Schrödinger方程xyz12o定核近似原子单位n个电子原子体系的Schrödinger方程P.39（2.4.1）氦原子Schrödinger方程的求解忽略电子1，2的相互作用下实验值为－79.0eV电子之间的相互作用不能忽略。1.单电子近似（轨道近似）在不忽略电子之间的相互作用的情况下，用一个单电子坐标的函数来描述多电子原子中单电子的运动状态。即不忽略1/rij，对于电子i来说不考虑其余电子的瞬间位置，只考虑其概率分布。故方程中的电子排斥势能项仅与i电子的坐标有关

2、2.中心力场方法（轨道近似下）Z*=Z-σP.40（2.4.7）波函数和能级P.40（2.4.9）P.40（2.4.8）3.几点讨论：①在多电子原子中，单电子运动状态仍由n,l,m三个量子数标记，即一组(n,l,m)代表一个原子轨道。②由于原子轨道中角度部分与单电子体系完全相同，径向部分与单电子体系稍有不同，在于有效核电荷数Z*与Z的区别。故对单电子体系讨论的一般结果仍适用于多电子原子中的单电子行为。③轨道能形式为：称σi为屏蔽常数，它的大小取决于i电子所在的轨道，如s电子往往由于钻穿效应(钻得深)而感受到较小的屏蔽作用而能量较低，当l增大时

3、，则所在轨道上的电子感受到的屏蔽作用愈大而能量较高。④整个原子的总波函数(空间运动)与原子的总能量为：2.2.2基态原子的电子排布与Slater行列式1.Pauli原理由此可知，每一能层，所能容纳最多的电子数为2、8、18、32...n=1,2,3,4...的K、L、M、N等能层，所能容纳最多电子数为：2.能量最低原理和Hund规则在简并轨道上，电子尽可能分占不同的轨道，平行自旋。在不违反Pauli原理的条件下，电子优先占据能级较低的原子轨道，使整个原子的总能量处于最低。基态原子的电子在原子轨道中填充排布的顺序通常为:76543214f1s2

4、s3s4s5s6s7s2p3p4p5p6p7p6d5d4d3d5f核外电子填充顺序图基态原子的电子排布闭壳层组态开壳层组态元素周期表s区d区ds区p区f区3.原子的状态与原子的完全波函数不具有交换对称性基态氦原子为例：Slater行列式——原子的完全波函数满足全同性原理和Pauli原理。基态锂原子（1s22s1）或