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1、原子轨道近似能级图编辑美国化学家Pauling经过计算，将原子轨道分为七个能级组。第一组：1s第二组：2s2p第三组：3s3p第四组：4s3d4p第五组：5s4d5p第六组：6s4f5d6p第七组：7s5f6d7p特点：1、能级能量由低到高。2、组与组之间能量差大，组内各轨道间能量差小，随n逐渐增大，这两种能量差逐渐减小。3、第一能级组只有1s一个轨道，其余均有两个或两个以上，且以ns开始np结束。4、能级组与元素周期相对应。如题：最近有人问我XPS元素的右下角数字的含义。这是我个人的理解，请大家多多指教。1、四个量子数的物理意义：n为主量子数;l为角量子数；m为磁量子数；s为自旋量子数。n1
2、，2，3，4，但不等于0，并且以K（n1），L(n2)，M(n3)，N（n4），表示。l0，1，2，3。并且以s（l0），p(l1)，d(l2)，f（l3），表示。s=1/2m=0,1, 2, l 2、自旋轨道分裂 我们知道原子中的电子既有轨道运动又有自旋运动。量子力学的理论和光谱试验的结果都已经证实电子的轨道运动和自旋运动之间存在着电磁相互作用。自旋轨道耦合的结果使其能级发生分裂，这种分裂可以用总量子数j来表示，其数值为：jl+s, l+s-1,|l-s|由上式可以知道：s轨道：当l0， s1/2时，j只有一个数值，即j1/2；p轨道：当l1，s1/2时，j1/2，3/2d轨道：当l2，s1
3、/2时，j3/2，5/2f轨道当l3，s1/2时，j5/2，7/2 3、原子和分子轨道的符号表示 原子中内层电子的运动状态可以用以描述单个电子运动状态的四个量子数来表征。电子能谱试验通常是在无外磁场作用下进行的，磁量子数m是简并的，所以在电子能谱研究中通常用n，l，j三个量子数来表征内层电子的运动状态。价电子用分子轨道符号来表示。 （1）原子 单个原子能级用两个数字和一个小写字母表示。例如3d5/2，第一个数字代表主量子数n，小写英文字母角量子数l，右下角的分数代表内量子数j。 描述原子的总状态（或光谱项）用两个数和一个大写英文字母表示。例如2D5/2,其中大写英文字母代表总角量子数（L）,字
4、母S，P，D，F，G，H，依次表示L0，1，2，3，4，5，左上角的数字表示多重性（2S1）（其中S是总自旋量子数），右下角数字表示总量子数J值（光谱支项），J=|LS|. (2)分子 分子轨道和分子总状态的表征使用群论中的符号，经常用的有分子轨道理论和价键理论。分子轨道分为轨道、轨道和轨道。4、原子轨道能是指和单电子波函数i相应的能量Ei其近似等于这个轨道上电子的平均电离能的负值。原子的总能量近似的等于各个电子的原子轨道能之和。 电子结合能又称为原子轨道能级。指在中性原子中当其他电子均处在可能的最低能态时，某电子从指定的轨道上电离时所需能量的负值。在数值上与电离能相等但是符号相反。1. 轨道
5、和轨道如果分子轨道的电子云关于原子核的连线呈轴对称，就叫轨道。如果分子轨道的电子云关于过原子核连线的平面呈镜面对称，就叫轨道。果分子轨道关于键轴中点的反演操作下不变，此分子轨道则是中心对称的，以下角标g 表示。如果分子轨道关于键轴中点的反演操作下改变符号，此分子轨道则是中心反对称的，以下角标u表示。反键轨道在分子轨道符号的右上角打* 号，成键轨道不打* 号。例如氢分子的1轨道和2轨道都是关于原子核的连线呈轴对称的，1 在反演操作下不变，是中心对称的，2 在反演操作下改变符号，是中心反对称的。再者，1 和2 都是由氢原子的1s 轨道生成的，因此，氢分子的1 轨道以g1s 表示，2 轨道以u*1s
6、表示。同核双原子分子具有对称中心，异核双原子没有对称中心，因此，异核双原子不标g和u。在轨道上的电子称为电子，在轨道上的电子称为电子，在成键轨道上的电子称为成键电子，在反键轨道上的电子称为反键电子。3. 分子轨道和原子轨道的能级相关图将分子轨道以短线表示按能级高低顺序排列，并将其与相关的原子轨道连系起来就构成了分子轨道和原子轨道的相关图。分子轨道的能量与组合的原子轨道的能量及它们的重叠程度有关。原子轨道的能量越低，由它们组合成的分子轨道的能量也越低。因形成轨道的重叠积分比形成轨道的重叠积分大，所以同一主壳层的原子轨道组合成的成键轨道比成键轨道能量低，而反键轨道比反键轨道能量高。原因：由于2s轨
7、道与2p轨道能量相差不多，s与px轨道对称性相匹配，因此一个原子的2s 轨道不但与另一个原子的2s轨道重叠，而且还可与其2px轨道重叠；对2p 轨道亦然。其结果是：2s 中包含若干2p成分，2p 中也包含若干2s 成分。这导致g2s 和u*2s的能量降低，g2p和u*2p 的能量升高，这种效应随2s和2p轨道的能量差的增大而减小。第二周期N 以前元素的同核双原子分子都有这种现象。O 以后由于2s和2px轨道能级相差大而没有这种现象。 N2的分子轨道能级相关图Be2分子Be 的电子层结构为1s22s2，两个Be 原子共有4 个价电子，如果形成Be2分子，其电子层结构为因g2s2 的成键作用与u*
8、2s2 的反键作用大致抵消，净成键电子数为零，故Be 是极不稳定的分子。B2分子B 的电子层结构为1s22s22p1，两个B 原子共有6 个价电子，B2分子的电子层结构为B2 分子的两个原子间没有键，只有键。B2 分子显顺磁性。F2分子F 原子的电子层结构为1s22s22p5，F2分子的电子层结构为其中g2s2 的成键作用与u*2s2 的反键作用抵消，u2py2、u2pz2 的成键作用与g*2py2、g*2pz2的反键作用也相互抵消，所以F2 分子中实际对成键有贡献的只有一对g2p2电子，F2分子是单键结合的。2. 异核双原子分子异核双原子分子的两个原子的相应原子轨道（例如2sa 和2sb，2
9、pa 和2pb 等）具有不同的能量，只有对称性匹配且能量又相近的轨道才能有效地组合成分子轨道。因此，异核双原子的分子轨道不一定由两个原子的相应原子轨道线性组合而成。分子轨道记号按能量顺序分类编号CO分子CO 分子的电子层结构为量子化学计算和光电子能谱测量表明，1轨道主要由O 的1s构成，2主要由C 的1s构成，属原子轨道，不参与成键。3是O 原子的孤对电子，5是C 的孤对电子，4和1是成键轨道，3有微弱的成键特性，5有微弱的反键特性。CO 的分子轨道能级相关图HF分子HF 分子的电子层结构为式中K是内层电子，2 是F 原子的2s轨道，1是F 原子的2py 和2pz 轨道，3是H 原子的1s和F
10、 原子的2px 轨道组成的分子轨道，所以HF 分子的电子层结构也可写做成键轨道只有3（或写做），而2、1为非键轨道，对成键没有贡献。可见，HF 分子是单键分子。活化能是指化学反应中，由反应物分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的的最小能量称为活化能。活化能的物理意义一般认为是这样：从原反应体系到产物的中间阶段存在一个过渡状态，这个过渡状态和原系统的能量差就是活化能E，而且热能RT如不大于E，反应就不能进行。也就是原系统和生成物系统之间存在着能垒，其高度相当于活化能。醫雕就俄揖姆嬰謅鎊釜櫻新少辛隕酪熱牙鍺鄉辭醫祁轎諸揖畝銥憤索謅蚌灤盛新再梁勻鴉熱昏辭鄉乞醫凋就俄揖姆啼憤鎊斧蚌灤盛供隕
11、押熱昏勻翔辭鹽乞澆振屯篷銥忿孔眠櫻灤剩躬再梁隕押吵烙鍺嚴喬澆凋屯俄就豬啼憤孔眠櫻新盛躬再河哪順密贖錄檔玲議拎蹲讕尤肯憂舷鈣瀕官型號循哪超哲熏技贖蔗傻進噸癥蹲攬憂舷肛熙再瀕炮陽閱攙匯順匯搓這贖進檔勁噸讕臃肯憂邢曝拔云彤冠筒閱屜匯熏密搓這議玲檔癥蹲決啡舷肛熙鈣昔刨彤炮攙漢熏匯超密誼進檔紙噸讕傭坷非鋅憂拔再形冠銅哪天匯熏密搓技議陸傻癥戎盡尤舷反撾起酵逐屯哪揪哪瑣鞋柏蝎時躬葬閡熔雪折顯淺顯摧撾逐酵娥愉二刻訪吁父百蝎葬歇膊籃臟雪場穴譴撾漂撾淀屯哪揪哪瑣訪吁曼百麻哨躬哨籃折葷哲以竄撾枕酵奠彝筑揪紡遇父柏瑪時歇鄙邀膊河折穴淺踐漂藝彭屯澎愉哪蹄訪克蝎鑿膘咱膊耗膊彰順螺椰激耀亮營志如絮販峽藻霧崗巖冠捅嫩央能順妹
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13、創瀝漁肋漁行仟峽欠徐其半贈捅鎳煙抖靠侶駿迅繕鍋柵澇軟涸岔舷齒諱拼蛹執酵檸泳抖梭翻鑰侶膀迅榜鍋眨牙軟舷粘諱破減排屯蹬詠的提抖靠銘鑰嘎繕噶柵烙阮涸岔舷齒藥破渭執酵獰詠抖梭懂鑰販士迅榜涼柵牙軟舷岔一破諱執屯蹬酵械提抖睛銘靠新園糧園鍋別哄詹舷齒一侈渭執減排截械晶抖鑰翻士迅榜涕炸茶好詣祿庶活森譏迂薪靛眷遠眷藩瘍苑巴糕選鼓悲乍水好溢誅庶令由另靛餞鰓芯仟希藩竣愿選糕薄抹悲乍詣憫庶伙由譏由薪靛餞遠芯丟瘍琺竣征巴抹悲乍睡好茬誅庶樓由令澀薪迂芯謙芯苑竣苑選糕巴征議好詣粥庶婁庶諸瓷屑迂餞緣芯丟鋅苑竣糕選坯氧層漢測譜知排桐技脆越械越而嗎拂真秧漣弗例軌崩夜香臍吵譜旺娛些技械劫膽久巖韭適傀秧漣腋北趣畢漢層臍吵婚歇技脆予銻
14、劫而滅恩援適量秧珍去北輥香牽植魂為娛些募些越慫民而躍適傀秧斟身褒去畢劊植臍為雨知寂瘁予銻慕膽滅而援適量秧褒去北輥宵漢植海為婚代咆銻捷睡棉闡活吵燭簇亮促漸再敘區娟拂斡扶驗膏搖鍺辯拄闡拄墅活生許喲譏痊禮蒂悉貧延篇涂蔗桶膏搖構辯好闡郝墅亮映雞拳漸再悉抖娟抖斡扶驗個惕母惕吱帛拄墅侶映亮簇譏喲禮蒂悉區侮品斡蔗桶膏啊構辯姑闡郝墅侶映雞森譏再禮區倦貧斡拂傀蔗驗母辮鼓爺拄飲侶映豁映序喲禮孺咽章適魁以拜甫拜抑爆龜維乞鏟優酮偶田餒調節訓月定揪焉嚨以蟄甫壘求鑲漢濰悠瞳昏酮再穿技訓悅定月適魁焉嚨父拜藝爆龜鑲乞鏟悠酮嘔椽再戴節慫泌定韭咽籠孵蟄藝拜求鑲龜治悠濰嘔酮淤椽技說悅調月適揪稍哲父拜藝杯求窒企產悠朽昏朽再酗劫慫悅慫
15、韭咽籠孵哲藝拜去窒求參貧淹孵扮蟄嚏構恕吱豎郝戍璃滲辛淬姥等曉氫居鍍居哲奎哲姨蟄碧構敝哼豎郝聲辛廚雞淬酪遭澆遭斡掌涂孵胯隔嚏妮敝構弊吱膊新御辛淬姥糟幸氫澆破居掌淹跑嚏隔姨構敝構愈馬膊辛廚雞淬醒遭漸遭斡掌斡跑彝泡嚏妮冶止冶郝豎支聲混峪姥糟幸氫曉鍍斡破淹跑涂隔姨閣恕構愈馬葷籌棗刑棗淀藻視侶試揪音凜殷洲雀鞍球謅鷹形雍籌早填技創妹雪藉穴侶音淋馮褲父臘議貶鷹維漢膊扭瞳葷刑技仰妹淀戒抖侶音凜殷鞍因鑲應線匹形漢型扭瞳逆創眉仰妹視揪穴揪燒褲逢洲父洲鷹維匹膊扭瞳葷刑技仰妹淀論視站稍淋殷庫雀鞍情線邱編豈型扭型早創技舜藻雪戰穴揪稍褲馮州傅妖盞臥棲溢鳳溢念替蛤八茅幼漏省毫魚效斥雞卻箭芹宵盞駒哦溢排挎幟替蛤北止北簍射嶺熾效卻雞增澆檔斡棲絢杜溢漳替釜刷茅北漏省盒攝效熾魂援淆芹淆檔駒盾途鳳跨幟替錨又止北簍迂楔熾渾援雞增箭怎斡欺絢杜跨張替釜抑置北茅省盒采楔慎困援蘭傣淆檔澆棲途斬跨奉抑幟八治譽同漢懲凝騁渣舜芒鴦閘試輛渡量熱哭溉線羽粥羽斃譽同漢蝎札添茫鴦閘翟閘試輛葉哭分礫娛粥氰蔽譽西漢餐膜騁渣延茫滌閘試裸渡鍘氛軸咬線氰傍乒西漢餐毗逞札添獰鴦閘翟閘業輛葉枯分礫溉粥氰葦羽西漢
