无机化学第1章原子结构与元素周期系第5节——学习笔记（3）

除氢（及类氢原子）外的多电子原子中核外电子不止一个，不但存在电子与原子核之间的相互作用，而且还存在电子之间的相互作用。

人们不禁要问：量子力学处理只有1个电子的氢原子得出的结论是否同样适用于多电子原子？

大量实验与理论研究表明，如果假定每个电子的运动是独立的，又假定所有电子的相互作用力可以集中到原子核上，如同在原子核上添加一份负电荷，那么，氢原子电子运动状态 能层、能级、轨道和自旋 的概念可以迁移到多电子原子上描述其电子运动状态，但对基态原子，必须遵循如下原理  ：

泡利原理

基态多电子原子中不可能同时存在4 个量子数完全相同的电子。换句话说，在一个轨道里最多只能容纳 2个电子，它们的自旋方向相反。

洪特规则

基态多电子原子中同一能级的轨道能量相等，称为简并轨道；基态多电子原子的电子总是首先自旋平行地、单独地填入简并轨道。

例如，2p能级有3个简并轨道，如果只有2 个电子，它们将分占2个轨道中的2个轨道而自旋平行，而不自旋相反地挤入其中一个轨道，如果2p能级上有3个电子，它们将分别处于2Px,2Py,和2Pz轨道，而且自旋平行，如果2p能级有4个电子，其中一个轨道将有1对自旋相反的电子，这对电子处于哪一个轨道可认为没有差别。例如

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能量最低原理

基态原子是处于最低能量状态的原子。能量最低原理 。认为，基态原子核外电子的排布力求使整个原子的能量处于最低状态。请特别注意这里说的“整个原子”。作为一个体系，整个原子的能量不能机械地看做各电子所处轨道的能量之和，这是因为，某电子的“轨道能”不仅与核电荷数、主量子数、角量子数等参数有关，还动态地与电子的数目以及其他电子各处在什么轨道上有关，其他电子的不同组合会导致对该电子的轨道能的不同影响。

构造原理

随核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按如下顺序填入核外电子运动轨道，叫做构造原理。

能量交错

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1s——2s——2p——3s——3p——4s——3d——4p——5s——4d——5p——6s——4f——5d——6p——7s——5f——6d————

“半满规则”与“全满规则”

电子组态差异

“钻穿效应”与屏蔽效应

基态原子电子组态

按原子序数递增排列，各元素的基态电中性原子的电子组态如表：

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