為什麼單電子原子中電子能量取決於n,而多電子原子取決於n,l

2021-08-30 07:16:02 字數 3302 閱讀 8093

1樓:花降如雪秋風錘

1、單電子原子(離子)也叫做類氫原子。除了核電荷數與氫原子不同外,其核子正電荷與單電子之間的作用原理與氫原子是一樣的。所以,能量的計算與氫原子一樣(有精確的解)它們等於:

e(n)= -rh(z/n)^2; n為主量子數,rh為理德堡常數,z為核電荷數。當n=無窮大時,e(無窮大)=0 (能級表面)。

2、量子數n=nr+l+1,其中的徑向量子數nr是徑向波函式曲線波節的數目,它大體上可以代表電子雲在原子核四周擴充套件範圍的大小;nr越大,電子擴充套件的範圍越廣——離核越遠,,因此電子總的電勢能就越高。而l是角動量量子數,l越大,表示電子的角動量越大,從而其動能也越大。

相同n時,nr越大(代表電勢能越大),l就越小(動能越小);按常理,nr每增1所對應的勢能增量,並不一定正好等於l每減小1所對應的動能減量,因此,電子的能量與nr、l都有關——與n、l都有關係。

2樓:冼陽蘭

主量子數n簡單來說就是電子所在的層數,電子在第一層,則其主量子數n=1,以此類推。 l叫做角量子數,簡單來說就是電子亞層,角量子數的個數等於n,就是說主量子數n=1的電子層只有1個角量子數,主量子數n=2的電子層有兩個角量子數,以此類推。角

為什麼說單電子的原子中,電子的能量由主量子數確定

3樓:匿名使用者

解單電子原子的薛定諤方程,可得能量表示式如圖。

式中μ為電子和原子核的摺合質量,e為基本電荷,ε0為真空介電常數,h為普朗克常數,z為原子核所帶電荷,n為主量子數。可見,能量只與主量子數有關,和角量子數、磁量子數無關。

如果求多電子原子的單電子能量(多電子原子中的任一電子的能量和),可以將式中的核電荷數z修正為有效核電荷數(z-σ),其中σ為屏壁常數,可以看作代表其它電子對這一電子的排斥作用。由於不同角量子數的電子,屏壁常數σ不同,故多電子原子的單電子能量不但和主量子數有關,還和角量子數有關。

舉個例子,對於單電子原子,3s,3p,3d層能量相同;但對於多電子原子,3s,3p,3d層能量不同。

電子的4個量子數分別是什麼意思

4樓:匿名使用者

電子的4個量子數所代表的意思分別是:決定軌道或電子能量(主量子數);決定電子空間運動的角動量(角量子數);決定原子軌道的伸展方向(磁量子數);描述軌道電子特徵(自旋量子數)。

1、主量子數:描述電子在原子核外運動狀態的4個量子數之一,習慣用符號n表示。它的取值是正整數,主量子數是決定軌道(或電子)能量的主要量子數。

2、角量子數:角量子數l決定電子空間運動的角動量,以及原子軌道或電子雲的形狀,在多電子原子中與主量子數n共同決定電子能量高低。

3、磁量子數:磁量子數m決定原子軌道(或電子雲)在空間的伸展方向。

4、自旋量子數:自旋量子數用ms表示,是描述軌道電子特徵的量子數。

5樓:匿名使用者

一、n是主量子數,它對電子能量的影響通常是最大的.它主要就表示電子距離原子核的「平均距離」的遠近,越遠,n越大,相應的能量也越大.n等於電子繞核一週所對應的物質波的波數——繞核一週有n個波長的電子的物質波.

n可能的取值為所有正整數.

二、l是角動量量子數,它表示電子繞核運動時角動量的大小,它對電子的能量也有較大的影響.l可能的取值為小於n的所有非負整數——l=0、1……n-2、n-1.

三、m是磁量子數,在有外加磁場時,電子的軌道角動量在外磁場的方向上的分量不是連續的,也是量子化的,這個分量的大小就由m來表示.m可能的取值為所有絕對值不大於l的整數——m=0、正負1、正負2、正負3.正負l

四、ms是自旋量子數,它對應著電子的自旋的角動量的大小和方向,它只有正負1/2這兩個數值,這表示電子自旋的大小是固定不變的,且只有兩個方向——每個m都對應2個ms值正負1/2.

多電子原子中,電子的能量決定於主量子數n和角量子數l。question:為什麼不加上一個磁量子數m?

6樓:城碧琴

磁量子數 是代表軌道的方向,而同一能級上的不同方向上的軌道 能量是相同的,

除了磁量子數,還有一個是自旋磁量子數,代表同一軌道上自旋相反的兩個電子。

希望能夠幫到你

這個問題可以參考結構化學教材

7樓:匿名使用者

m是l在z方向上的分量,那是在無外磁場下的結果

對於單電子原子,軌道能量只取決於n。

8樓:匿名使用者

單電子原子(離子)也叫做類氫原子。除了核電荷數與氫原子不同外,其核子正電荷與單電子之間的作用原理與氫原子是一樣的。所以,能量的計算與氫原子一樣(有精確的解)它們等於:

e(n)= -rh(z/n)^2; n為主量子數,rh為理德堡常數,z為核電荷數。

當n=無窮大時,e(無窮大)=0 (能級表面)

9樓:餘音繚繞

類氫離子的電子都是s電子,繞核做圓周運動,不存在軌道角動量,所以也沒有軌道角動能!

電子的能量就來自勢能和圓周運動的動能。

庫侖力fc=kze²/r²,z是核電荷數,e是電子電量,k是庫侖常數,r是電子離核的距離,這個距離是n相關的量,n越大,r越大!

庫侖勢能ep=dfc/dr=-kze²/r(庫侖力距離上的導數。)

而圓周運動向心力由庫侖力提供,mv²/r=kze²/r²,即mv²=kze²/r,電子動能ek=0.5mv²=kze²/2r。

所以,總能量e=ek+ep=-kze²/2r。由於r∝n,e∝-1/r;所以e∝-1/n。n越大,e越大,當n=∞時,e=0,電子由束縛電子變成自由電子。

在多電子原子中,電子的能量是依次增強的嗎?

10樓:匿名使用者

在多電子原子中,電子的能量不一定是依次增強的。

決定多電子原子能量的量子數有主量子數n 和 角量子數l

n 代表主量子數,主要是決定原子的電子佔據哪個電子層。主量子數越大則電子佔據更高的電子層,原子的能量越高;主量子數越小則電子佔據更低的電子層,原子的能量越低。

l 代表角量子數,主要決定原子的電子佔據同一個電子層的哪個亞電子層,所以,角量子數必須建立在主量子數的基礎上,如果主量子數沒有確定,討論角量子數就沒有意義。主量子數相同時,電子都處在同一個電子層。此時,角量子數越大,則電子佔據更高的亞電子層,原子的能量越高;角量子數越小,則電子佔據更低的亞電子層,原子的能量越低。

m 代表磁量子數,主要決定原子的電子佔據同一個亞電子層的哪個軌道。因為同一個亞電子層的不同軌道,能量都是相等的,所以,m的大小不影響原子的能量。

【補充】在多電子原子中,電子的能量決定於(主量子數n 和 角量子數l )。在單電子原子中,電子的能量決定於(主量子數n )

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