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1、9-3 多电子原子的结构多电子原子的结构从径向分布图：电子是分层排布的，电子离核越近，从径向分布图：电子是分层排布的，电子离核越近，能量越低。能量越低。单电子原子轨道能量只决定于单电子原子轨道能量只决定于n，多电子原子轨道能量决定于多电子原子轨道能量决定于n和和 l。1.能级组：将能量相近的能级划为一组，即能级组。能级组：将能量相近的能级划为一组，即能级组。划分依据：不是按原子轨道离核远近划分的。划分依据：不是按原子轨道离核远近划分的。按（按（n+0.7 l）规则，值越大，轨道能量越高。）规则，值越大，轨道能量越高。一一1s二二2s 2p三三3s 3p四四4s 3d4p出现能级交错出现能级交错
2、五五5s 4d 5p六六6s 4f 5d6p七七7s 5f 6d7p7s 7p 6s 6p 6d 6f5s 5p 5d 5f4s 4p 4d4f3s 3p 3d2s 2p1sevnZnZnZEn2218221822*6.1310179.2)(10179.22.屏蔽效应和钻穿效应：屏蔽效应和钻穿效应：（1）屏蔽效应）屏蔽效应:多电子原子中，电子不仅受核的吸引，还受其它多电子原子中，电子不仅受核的吸引，还受其它电子的排斥，这种排斥会减弱原子核对外层电子的吸引力，从而使电子的排斥，这种排斥会减弱原子核对外层电子的吸引力，从而使有效核电荷数降低，有效核电荷数降低，Z*=Z 。这种作用就叫做屏蔽作用。这
3、种作用就叫做屏蔽作用。224222hnemkEn21810179.2n26.13nev 式中式中Z*为有效核电荷数，为有效核电荷数，Z为核电荷数，为核电荷数，为屏蔽常数。为屏蔽常数。n不同，不同，l 相同。相同。N越大，内层电子越多，越大，内层电子越多，外层电子受屏蔽越大，外层电子受屏蔽越大，越大，即越大，即Z*越小，所越小，所以以En值越大，值越大，E1s E2s E3s Pdf某些亚层的轨道能量反而比外层的某些轨道能级高。某些亚层的轨道能量反而比外层的某些轨道能级高。这种内层轨道反而比外这种内层轨道反而比外层轨道能量高的现象叫做能层轨道能量高的现象叫做能级交错。（级交错。（多电子体系所特的
4、多电子体系所特的）钻穿作用钻穿作用 4S3d能量高低能量高低 4S3d二、二、基态多电子原子的电子排布基态多电子原子的电子排布1.能量最低原理能量最低原理电子在原子轨道上排布总是尽可能分布到能量最低的轨道，电子在原子轨道上排布总是尽可能分布到能量最低的轨道，然后依次向能量较高的轨道排布，这就是能量最低原理。然后依次向能量较高的轨道排布，这就是能量最低原理。如：如：B5：1s22s22p1。多电子体系的能级交错现象多电子体系的能级交错现象：多电子体系的能级交错现象多电子体系的能级交错现象2.泡利泡利(W.Pauli)不相容原理不相容原理在一个原子中不可能有四个量子数完全相同的两个电子在一个原子中
5、不可能有四个量子数完全相同的两个电子;或每个原子轨道上最多容纳两个电子，且自旋方向相反或每个原子轨道上最多容纳两个电子，且自旋方向相反;或者说在同一原子中没有运动状态完全相同的电子。或者说在同一原子中没有运动状态完全相同的电子。每主层有每主层有n2个轨道。根据泡利不相容原理，每条轨道上个轨道。根据泡利不相容原理，每条轨道上最多能容纳最多能容纳2个电子，所以每层所容纳的电子数最多为个电子，所以每层所容纳的电子数最多为2n2。n 1 、l 0 、m 0第一主层共有第一主层共有1个轨道个轨道n 2、l 0 、m 0l 1 、m 1、0、1n 3、l 0、m 0l 1、m 1、0、1l 2、m 2、1
6、、0、1、2n 4、l 0 、m 0l 1 、m 1、0、1l 2 、m 2、1、0、1、2l 3 、m 3、2、1、0、1、2、3第二主层共有第二主层共有4个轨道个轨道第三主层共有第三主层共有9个轨道个轨道第四主层共有第四主层共有16个轨道个轨道3.洪特规则：洪特规则：等价轨道上排布电子，尽可能分占不同轨道且自旋平行。等价轨道上排布电子，尽可能分占不同轨道且自旋平行。nP3 当等价轨道处于全充满（当等价轨道处于全充满（p6、d10、f 14）、半充）、半充满（满（p3、d5、f 7）及全空（）及全空（p0、d0、f 0）时，体）时，体系能量最低，原子最稳定。系能量最低，原子最稳定。各元素基态原子的电子排布。例各元素基态原子的电子排布。例nd6 K19：1s22s22p63s23p64s1易失一电子变为易失一电子变为K+Sc21：1s22s22p63s23p64s23d1Cr24:1s22s22p63s23p64s13d5Ag47：Kr5s14d10 洪特规则特例洪特规则特例Cl17：1s22s22p63s23p529Cu：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10价层电子价层电子Ne 3s23p5易得一电子变为易得一电子变为Cl