能级交错和能级分裂什么意思,怎么理解
能级交错:在核外电子数和电子层数较多时出现,按规律应当处于低能态的能级因为电子间的相互作用反而比按规律应当比它高的能级还要高的现象,就是能级交错;
能级分裂:多个原子之间的相互作用引起同样量子态的能级发生能量的差别,产生多个能级的现象,就是能级分裂。
一个是一个原子内的事情,一个是原子之间的事情。
能级交错实际上是泡利不相容的直接结果:
比如说两个氢原子结合成氢分子的时候,它们的1s电子云肯定要发生重叠,重叠的过程实际上就是两个电子云相互作用的过程,这个作用的结果有两种,波函数同号叠加的(也就是两个氢原子的电子是同向自旋的情况),
能量就要升高,波函数异号叠加的,能量就要降低,当然具体能量变化了多大就得看量子力学的书了,这就使得原来的1s能级因为同号或者反号叠加,分裂为两个能级,一个比1s稍高另一个稍低,这就是能级分裂,本质上是电子之间的相互作用。
扩展资料:
一:电子先填最外层的ns,后填次外层的(n-1)d,甚至填入倒数第三层的(n-2)f的规律叫做“能级交错”
二:若主量子数n和角量子数l都不同,虽然能量高低基本上由n的大小决定,但有时也会出现高电子层中低亚层(如4s)的能量反而低于某些低电子层中高亚层(如3d)的能量这种现象称为能级交错。能级交错是由于核电荷增加,
核对电子的引力增强,各亚层的能量均降低,但各自降低的幅度不同所致。能级交错对原子中电子的分布有影响。”
三:能级交错是指电子层数较大的某些轨道的能量反低于电子层数较小的某些轨道能量的现象。
如4s反而比3d的能量小,填充电子时应先充满4s而后才填入3d轨道。过渡元素钪的外层电子排布为4s23d1,失去电子时,按能级交错应先失去3d电子,成为4s23d0,而从原子光谱实验得知,却是先失4s上的电子成为4s13d1。
这是由于3d电子的存在,削弱了原子核对4s电子的吸引而易失去的。过渡元素离子化时,大体是先失去ns电子,但也有先失去(n-1)d电子的,像钇等。能级交错的顺序不是绝对不变的,在原子序数大的原子中,3d轨道可能比4s轨道的能量低。
简单的说,屏蔽效应由于电子相互作用引起的,表现为l相同时,n越大,就是电子离核平均距离越大,势能越大,轨道能量越高。
钻穿效应就是波函数径向有n-l个峰,n相同时,l越小,峰越多,第一峰也钻得越深,势能越低,表现为n相同时,l越大,轨道能量越高。
参考资料:百度百科-能及交错