Choosen As Best Answer

這是類氫原子(只有一個價電子)的能階公式。

Catrylis

Z是原子序。

大眼恩恩

請問這公式為何有時有負號、有時又沒有?
以及公式的n值要怎麼代呢?
游離能的意思是指從哪邊到無窮遠?從n=1嗎?
謝謝😊

大眼恩恩

還有這題不用考慮價數嗎?
謝謝~😊

Catrylis

不用,這個公式的推導本來就是只有單電子系統才會符合。
公式有負號,我漏打了,因為定義電子距原子核無窮達處能階為0,所以一般能階為負。
你說沒有負號是因為我們對能階差ΔE取了絕對值,為,為|ΔE|,即參考書上的能階差公式。
游離能的定義是n=1→n=∞,

Catrylis

補充一下,上面是指類氫原子的游離能。

大眼恩恩

所以如果不是類氫離子的話,定義也是從n=1→n=∞嗎?以及遊離能公式該怎麼代呢?不好意思這段全忘了😅

Catrylis

不是類氫原子就是從它基態最外層電子跳到無窮遠。
但我不確定多電子系統游離能有沒有公式,至少在高中沒有教。

大眼恩恩

請問只有類氫原子的基態才是n=1嗎?如果多電子原子的基態n就不一定是1了,這樣對嗎?謝謝😊

Catrylis

⋯你寫多電子系統的電子組態,最外層可能不是n=1阿⋯⋯
就是退一步拿He來說,就算n=1但因為有兩個價電子也不會符合類氫原子的能階公式阿=⋯

大眼恩恩

以及請問您說的「基態最外層」電子是什麼意思呢?基層不是就是一層而已嗎,為什麼還會分最外層、不是最外層呢?謝謝~~😊

Catrylis

你先複習一下電子組態吧⋯

大眼恩恩

好的,sorry~
我這段真的有點不熟
所以基態不是指一層電子這樣嗎?
謝謝😊

Catrylis

n是主殼層,從Li開始就填入第二主殼層,Na開始填入第三主殼層,沒有什麼基態是一層電子的說法阿⋯

大眼恩恩

我看不太懂書上的敘述😅
請問基態與定態的差別是什麼?
謝謝~😊

大眼恩恩

所以基態就是指n值嗎?🤔

Catrylis

你還是先仔細看看課本或其他參考書,不要看九陰真經吧…
定態是相對電子繞原子核進行圓周運動提出來的觀點,因為電子做圓周運動就會放出電磁波,最終跌落至原子核,所以提出了電子定態的概念。
至於n是什麼,妳去複習一下原子組態中的四個量子數分別代表什麼意義。

大眼恩恩

我大概了解了😊
所以我剛剛的問題,多電子原子的基態n值是否也會是1,答案應該是對吧?
因為基態是指電子處在最低能階的狀態,而多電子原子的能階雖然由n及l共同決定,但能階最小時必然是n+l值最小且n最小時,所以這樣無論是單電子原子還是多電子原子,每個原子的最低能階都是n=1、s=0也就是1s

但,我又不禁想到當初基態的定義(「電子」處在最低能階的狀態),這邊說的「電子」是指每個原子的最內層電子還是價電子呢?如果是說價電子的話,那我上面的想法就又不正確了😅

謝謝😊

Catrylis

完全沒有弄明白阿…
基態是指所有電子以能量最穩定為目標而填入各能階的狀態,而游離的時候是從最外層電子開始游離阿…

大眼恩恩

所以如果以Cl原子來說的話,所有滿足n=1軌域上的2個電子+滿足n=2軌域上的8個電子+滿足n=3軌域上的7個電子,這樣全部一整個軌域加電子的構造叫做基態這樣對嗎?

另外我想請問,p軌域為啞鈴形有三個方向,是指每一個方向就代表一個軌域嗎?如果不是的話,那每一個方向代表的意義是什麼呢?

謝謝~~😊

Catrylis

副殼層每個方向代表一個軌域沒錯。
但是你對基態的理解還是有點奇怪阿…

大眼恩恩

我終於思考出來了✌
所以首先,基態是一個「軌域加上其內的電子」所共同形成的構造,這句話應該沒錯吧?

再來,我上一則留言說的那個定義只要再加上「“並且”每個電子須按照能階順序由低至高填入」這樣就是一個基態了吧?☺

Catrylis

說構造有點奇怪,應該說電子在"讓總能量保持最低"的狀態下於所處的軌域。
電子填入軌域的確是由低能階往高能階填(遞建原則),但在過渡元素會有些不規則的情況,以高中來說記得Cr和Cu比較特別就可以了。

大眼恩恩

請問Cr與Cu應該要算違反遞建原理還是違反罕德定則呢?
因為維基上面是說違反罕(洪)德定則,但我記得罕德定則的精神是看半滿數(半滿優於全滿),而Cr:[Ar]3d5 4s1的半滿數多於Cr[Ar]3d4 4s2,所以我有點不懂為什麼它算違反罕德?

我也覺得應該比較算違反遞減原理,因為不填低能階先填高能階,所以請問是違反哪個呢?(或者不能說違反,因為這樣才是它們正常的狀態?)或許我該這麼問,Cr與Cu應該算是遞建原理的特例還是罕德定則的特例呢?

謝謝~😊

Catrylis

我覺得應該算遞建原理中的特例會比較好。

大眼恩恩

謝謝你囉~😊

訪客

謝謝🙏

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