百度作业网如何判断原子属于哪种组态的问题.
来源：学生作业帮 编辑：百度作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/03 18:00:52
如何判断原子属于哪种组态的问题.
基态Ni原子可能的电子组态为:[Ar]3d84s2,[Ar]3d94s1.由光谱实验确定其能量最低的光谱支项为3F4,试判断它是哪种组态.
因为看书有点看不懂.
基态Ni原子可能的电子组态为:[Ar]3d84s2,[Ar]3d94s1.由光谱实验确定其能量最低的光谱支项为3F4,试判断它是哪种组态.
因为看书有点看不懂.
光谱支项是3F4,那么S=3,L=3.
[Ar]3d84s2组态里s电子全部成对,8个d电子里6个必然成对,另外2个不确定.
这2个d电子的自旋量子数(s1,s2)可能取到(+1/2,+1/2)、(+1/2,-1/2)、(-1/2,+1/2)、(-1/2,-1/2)4种状态.组态对应的s可能取+1、0、-1.因为|s|最大为1,所以多重度S最大可取到2|s|+1=3,可以满足3F4谱项.
这2个d电子可能填充到磁量子数m不同的各个d轨道里.如果2个电子在同一个轨道,它们必然配对,必有s=0,S=1,不满足S=3.因此这样的填充方式不对应3F4谱项.如果它们在不同的d轨道,它们的磁量子数(m1,m2)可能取到(+2,+1)、(+2,0)、(+2,-1)、(+2,-2)、(+1,0)、(+1,-1)、(+1,-2)、(0,-1)、(0,-2)、(-1,-2)一共10种情况.组态对应的l=m1+m2可能取到+3、+2、+1、0、-1、-2、-3.因为|l|最大为3,所以L最大可取到3,也就是F谱项.因此,组态[Ar]3d84s2可以满足3F谱项.
同样的方法可以求出组态[Ar]3d94s1的最低能量谱项是3D,达不到3F4要求的L=3.所以要求的组态是前一个.
如果楼主还有什么不明白的可以补充问题或者给我发消息.
[Ar]3d84s2组态里s电子全部成对,8个d电子里6个必然成对,另外2个不确定.
这2个d电子的自旋量子数(s1,s2)可能取到(+1/2,+1/2)、(+1/2,-1/2)、(-1/2,+1/2)、(-1/2,-1/2)4种状态.组态对应的s可能取+1、0、-1.因为|s|最大为1,所以多重度S最大可取到2|s|+1=3,可以满足3F4谱项.
这2个d电子可能填充到磁量子数m不同的各个d轨道里.如果2个电子在同一个轨道,它们必然配对,必有s=0,S=1,不满足S=3.因此这样的填充方式不对应3F4谱项.如果它们在不同的d轨道,它们的磁量子数(m1,m2)可能取到(+2,+1)、(+2,0)、(+2,-1)、(+2,-2)、(+1,0)、(+1,-1)、(+1,-2)、(0,-1)、(0,-2)、(-1,-2)一共10种情况.组态对应的l=m1+m2可能取到+3、+2、+1、0、-1、-2、-3.因为|l|最大为3,所以L最大可取到3,也就是F谱项.因此,组态[Ar]3d84s2可以满足3F谱项.
同样的方法可以求出组态[Ar]3d94s1的最低能量谱项是3D,达不到3F4要求的L=3.所以要求的组态是前一个.
如果楼主还有什么不明白的可以补充问题或者给我发消息.