Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
60
8.Podstawymechanikikwantowejistrukturaelektronowaatomów
Jeśliwniewypełnionychpodpowłokachznajdująsięelektronyrównoważne,tj.otych
samychliczbachkwantowychnil(np.dwaelektrony3p),toprawdziwaliczbamoż-
liwychtermówjestmniejszaniżwynikałobyzpowyższegosposobuichznajdowania.
Elektronytebowiem,zgodniezzakazemPauliego,musząróżnićsięwartościąprzynaj-
mniejjednejzliczbkwantowychmims.OgraniczatomożliwekombinacjeliczbmL
imS,atymsamymliczbLiS.Dlaprzykładupodajemytermywynikającezniektórych
konfiguracjirównoważnychelektronów:
Konfiguracja
p2
p3
p4
p5
1S,3P,1D
2P,2D,4S
1S,1D,3P
2P
Termy
d2,d8
d3,d7
d4,d6
d5
Konfiguracja
1S,1D,1G,3P,3F
2P,2D,2F,2G,2H,4P,4F
1S,1D,1F,1G,1I,3P,3D,3F,3G,3H,5D
2S,2P,2D,2F,2G,2H,2I,4P,4D,4F,4G,6S
Termy
Istotnymproblememjestokreślenie,jakiewartościL,SiJodpowiadająnajniższemu
energetycznie,podstawowemustanowiatomuczyjonuodanejkonfiguracjielektronowej.
Należytuzastosowaćwspomnianejuż(p.8.4.3)regułyHunda.Sformułujemyjetutaj
wniecoinnejpostaci,obejmującej,jakłatwospostrzec,poprzedniesformułowanie:
1)spośródtermóworóżnejmultipletowościnajniżejleżąte,którychmultiple-
towość(awięciliczbaS)jestnajwiększa,
2)spośródtermówotejsamejmultipletowościnajniższyjestten,któremu
odpowiadanajwiększawartośćliczbyL,
3)jeślipodpowłokazapełnionajestelektronamiwięcejniżwpołowie,to
spośródpoziomówjejtermównajniższaenergiaodpowiadapoziomowionajwięk-
szejwartościJ;wprzeciwnymrazie—poziomowionajmniejszymJ.
Zastosowanietychregułpokażemynakilkuprzykładach.
AtomB(1s22s22p1):zmożliwychtujedyniepoziomów2P3/2i2P1/2niższyjest,
wobecreguły3,2P1/2.
AtomN(1s22s22p3):zprzytoczonejpoprzedniotabelkiwynika,żetermemonaj-
wyższejmultipletowościjest4S;wobecL=0jedynadozwolonawartośćJwynosi3/2,
awięcstanempodstawowymjest4S3/2.
AtomHfma(pozazapełnionymipodpowłokami)równoważneelektronyd
(patrzD.5).Wedługreguły1itabelkitermówpodstawowytermmusibyćtrypletowy,
azgodniezregułą2będzienimterm3F.WobecS=1,L=3,najmniejszawartośćJ
wynosi2,azatem,zgodniezregułą3,poziomempodstawowymjest3F2.
Zauważmyjeszcze,żekażdyatomczyjonmającywyłączniezapełnionepodpowłoki
elektronowe(np.He,Cl–,K+)znajdujesięwstaniepodstawowym1S0.
