為什麼說單電子的原子中,電子的能量由主量子數確定

時間 2021-08-30 11:23:08

1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

2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。

3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.

氫原子中原子軌道能量由主量子數n決定。

4樓:匿名使用者

原子結構的理論來一直在發展和完善源中,對中學生來講,不能講得很科學,因為涉及到更深的知識,所以就用比較通俗的方式解釋了。

這裡,其實涉及到兩種體系

1、h原子代表的單電子體系

因為只有1個電子,很乾淨,沒有其它電子對它的影響,所以軌道能量首先由主量子數決定

即,1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p,4d,4f……即不存在能級交錯

2、其它的多電子體系

因為存在多個電子,電子之間是有相互作用的,所以導致最後的結果中出現了能級交錯

即,……3p,4s,3d,……

即主量子數大,4s,能量卻低於主量子數小的3d

大學普通化學。多電子原子軌道的能級只與主量子數n有關,判斷正誤。

5樓:長春北方化工灌裝裝置股份****

1、原子軌道就是原子核外電子

運動的軌道,這與巨集觀物體運動軌道的含義相同.( )

2、在多電子原子中,核外電子的能級只與主量子數 n 有關,n 越大,能級越高.( )

3、原子的 s 軌道角度分佈圖是球形對稱的.( )

4、對任何原子核外某一電子來說,只有四個量子數完全確定後,其能量才有一定值.( )

5、4 f 能級對應的量子數為 n = 4,l = 3.( )

1 錯.前半句是對的,後半句不對.原子軌道與巨集觀物體運動的軌道不同,後者是確定的軌跡,前者是在空間內出現概率的分佈.

2 錯.多電子原子的電子能量至少與主量子數和角量子數有關.因為l影響電子雲的角度分佈,進而能影響電子間的排斥能.如果有外加磁場,電子能量還和磁量子數和自旋量子數有關.

3 對.s軌道角度分佈函式是1,和角度座標無關,球形對稱.

4 錯.氫原子只有一個電子,沒有電子間的排斥能,能量和其他量子數都無關,主量子數就足夠確定它的能量.

5 對.

6樓:於雅麗靖誼

主量子數n

n相同的電子為一個電子層,電子近乎在同樣的空間範圍內運動,故稱主量子數。

主量子數的n的取值為1,2,3...等正整數。例如,n=1代表電子離核的平均距離最近的一層,即第一電子層;n=2代表電子離核的平均距離比第一層稍遠的一層,即第二電子層。

餘此類推。

當 n=3時,表示的第三層,只有3s

3p3d三個亞層。

主量子數的物理意義

7樓:

1、定義

主量子數n是用來描述原子中電子出現機率最大區域離核的遠近,或者說它是決定電子層組數的。因為電子排布遵循最低能量原理排布順序為ns→(n-2)f→(n-1)d→np,故當主量子數等於3是能級排到1s2s2p3s3p。

n相同的電子為一個電子層,電子近乎在同樣的空間範圍內運動,故稱主量子數。

主量子數的n的取值為1,2,3...等正整數。例如,n=1代表電子離核的平均距離最近的一層,即第一電子層;n=2代表電子離核的平均距離比第一層稍遠的一層,即第二電子層。

餘此類推。

可見n愈大電子離核的平均距離愈遠。

在光譜學上常用大寫拉丁字母k,l,m,n,o,p,q代表電子層數。

主量子數(n)1 2 3 4 5 6 7

電子層符號 k l m n o p q

主量子數n是決定電子能量高低的主要因素。

對單電子原子來說:

n值愈大,電子的能量愈高。例如氫原子中電子的能量完全由主量子數n決定:公式見右圖。

對多電子原子來說:

核外電子的能量除了同主量子數n有關以外還同原子軌道(或電子雲)的形狀有關。

因此,n值愈大,電子的能量愈高這句話,只有在原子軌道(或電子雲)的形狀相同的條件下,才是正確的。

2、主要作用

用來確定單電子原子的能級和電子與核間的平均距離。

8樓:匿名使用者

主量子數決定粒子能量

對於多電子原子來說,主量子數相同,角量子數越大,軌道能量越高為啥不正確?

9樓:山野田歩美

1、在cl和br原子的3s比較中,能量不同,確實是因為核電荷上的差異,核電荷越高,能量越低,所以br的3s軌道能量比cl的低很多;

2、h原子的3s和3p軌道能量是相等的,都遠高於na的3s和3p軌道;它們的能量由低到高順序為:

na-3s < na-3p < h-3s = h-3p

判斷:1 任何原子中,電子的能量與主量子數和角量子數有關。

10樓:花德文香

磁量子數m是描述原子軌道或電子雲在空間的伸展方向。某種形狀的原子軌道,可以在空間取不同方向的伸展方向,從而得到幾個空間取向不同的原子軌道。m取值受角量子數取值限制,對於給定的l值,m=-l,...

,2,1,0,1,2…l,共2l+1個值。這些取值意味著在角量子數為l的亞層有2l+1個取向,而每一個取向相當於一條「原子軌道」。

對於主量子數、角量子數相同的電子(即電子層與電子亞層相同),則能量相同,磁量子數與能量無關!!

電子能量的高低主要是由主量子數決定的!主量子數決定了電子所處的電子層,角量子數決定了電子處於該層的哪一亞層,而磁量子數則決定電子處於該亞層的哪個軌道!你只需知道那幾個磁量子數代表的意義就會知道電子的能量高低了!

角量子數:取值限制,對於給定的l值,m=

-l,...,-2,-1,0,+1,+2…+l,共2l+1個值。這些取值意味著在角量子數為l的亞層有2l+1個取向,而每一個取向相當於一條「原子軌道」。如l=2的d亞層,m=

-2,-1,0,+1,+2,共有5個取值,表示d亞層有5條伸展方向不同的原子軌道,即dxy、dxz、dyz、dx2—y2、dz2。我們把同一亞層(l相同)伸展方向不同的原子軌道稱為等價軌道或簡併軌道。

11樓:答桂花崔培

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

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