§5.3 泡利原理和同科电子 一、确定电子状态的量子数 标志电子态的量子数有五个：n，l，s，ml，ms。 §5.3 泡利原理和同科电子 一、确定电子状态的量子数 标志电子态的量子数有五个：n，l，s，ml，ms。 1. 主量子数n：确定电子能量的高低。 把具有相同n的电子看作分布在同一主壳层上。 n=1、2、 3、 4、5、6、7…… K、L、M、N、O、P、Q…… 2. 轨道角量子数l： 确定电子的轨道角动量。 n、l相同的电子构成一个次壳层，称为同科电子 l =0、1、2、3、4、5、6……n-1，共n个 s、p、d、f、g、h、i…… 1

在区别电子态时不考虑。 (n，l，ml，ms) 表示轨道角动量在外场方向的投影。 共 2l+1 个 5.自旋磁量子数ms： 表示自旋角动量在外场方向的投影。 自旋量子数s对所有的电子相同， 在区别电子态时不考虑。 (n，l，ml，ms) 二、泡利不相容原理 在一个原子中不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数(状态) 2

He原子基态的电子组态1s1s，两个电子的n和l都相同，称为同科电子。 例1：氦原子的基态 He原子基态的电子组态1s1s，两个电子的n和l都相同，称为同科电子。 两个1s电子的n，l，ml都相同，ms必定不能相同。 即：(1，0，0，1/2) (1，0，0，-1/2)   S态   单态   因此，He的基态(1s1s)只有 态而无 态。 由于泡利不相容原理的影响，使同科电子形成的原子态比非同科电子形成的原子态要少得多。 3

例2：n=2的轨道上最多能容纳的电子数。 有8个不同的状态，最多能容纳8个电子 即：2n2=222 (2s22p6) 三、各壳层所能容纳的最大电子数 n、l相同的次壳层： n相同的主壳层： 4

四、同科电子合成的状态 同科电子是n，l两个量子数相同的电子。由于它们的n，l相同，仅要求ml，ms不同，因此，同科电子形成的原子态比非同科电子形成的原子态要少得多。 例：两个非同科s电子形成的原子态有 2个。  单层、三层   S 态     电子态的排布方式有4种，如1s2s组态： 5

(1，0，0，1/2) (2，0，0，1/2) (1，0，0，1/2) (2，0，0，-1/2) (1，0，0，1/2) (2，0，0，1/2) (1，0，0，1/2) (2，0，0，-1/2) (1，0，0，-1/2) (2，0，0，1/2) (1，0，0，-1/2) (2，0，0，-1/2) ml\ms -1 +1 （0，0） （0，0）（0，0） （0，0） 而两个同科s电子形成的原子态只能有 1个： 电子态的排布方式也只有1种，如1s1s组态： (1，0，0，1/2) (1，0，0，-1/2) 6

例：两个非同科p电子形成的原子态有 10个               电子态的排布方式有36种。 注意：ml1,ml2=0,±1；ms1,ms2=±1/2。 7

ml\ms -1 +1 +2 （1，1） （1，1）（1，1） （1，1） （1，0） （0，1） （1，0）（1，0） （0，1）（0，1） （1，0） （0，1） （1，-1） （0，0） （-1，1） （1，-1）（1，-1） （0，0）（0，0） （-1，1）（-1，1） （1，-1） （0，0） （-1，1） （0，-1） （-1，0） （0，-1）（0，-1） （-1，0）（-1，0） （0，-1） （-1，0） -2 （-1，-1） （-1，-1）（-1，-1） （-1，-1）

ml\ms -1 +1 备注 +2 A AB A+B+C+D+E+F AC ABCD ACE ABCDEF -2 ml\ms -1 +1 备注 +2 A ms=0,±1 → s=1 ml=0,±1,±2 → l=2 s=1,l=2 → j=3,2,1 → 3D3,2,1 -2

ml\ms -1 +1 备注 +2 B ms=0 → s=0 ml=0,±1,±2 → l=2 s=0,l=2 → j=2 → 1D2 -2 ml\ms -1 +1 备注 +2 ms=0,±1 → s=1 ml=0,±1 → l=1 s=1,l=1→j=2,1,0 → 3P3,2,1 C -2

ml\ms -1 +1 备注 +2 ms=0 → s=0 ml=0,±1 → l=1 s=0,l=1 → j=1 → 1P1 D -2 ml\ms -1 +1 备注 +2 ms=0,±1 → s=1 ml=0 → l=0 s=1,l=0→j=1 → 3S1 E -2

(n1pn2p组态)表中的有些排列不再出现， 只剩下15种排列方式。 ml\ms -1 +1 备注 +2 ms=0 → s=0 ml=0 → l=0 s=0,l=0 → j=0 → 1S0 F -2 对于两个同科的p电子(npnp组态)， (n1pn2p组态)表中的有些排列不再出现， 只剩下15种排列方式。 形成的原子态只有 5个： 12

ml\ms -1 +1 +2 （1，1） （1，1）（1，1） （1，1） （1，0） （0，1） （1，0）（1，0） （0，1）（0，1） （1，0） （0，1） （1，-1） （0，0） （-1，1） （1，-1）（1，-1） （0，0）（0，0） （-1，1）（-1，1） （1，-1） （0，0） （-1，1） （0，-1） （-1，0） （0，-1）（0，-1） （-1，0）（-1，0） （0，-1） （-1，0） -2 （-1，-1） （-1，-1）（-1，-1） （-1，-1）

ml\ms -1 +1 备注 +2 B B+C+F C BC BCF -2 ml\ms -1 +1 +2 （1，1） （1，0） +1 +2 （1，1） （1，0） （1，0）（1，0） （1，0） （1，-1） （1，-1）（1，-1） （0，0） （1，-1） （0，-1） （0，-1）（0，-1） （0，-1） -2 （-1，-1） ml\ms -1 +1 备注 +2 B B+C+F C BC BCF -2

ml\ms -1 +1 备注 +2 B ms=0 → s=0 ml=0,±1,±2 → l=2 s=0,l=2 → j=2 → 1D2 -2 +1 备注 +2 B ms=0 → s=0 ml=0,±1,±2 → l=2 s=0,l=2 → j=2 → 1D2 -2 ml\ms -1 +1 备注 +2 ms=0,±1 → s=1 ml=0,±1 → l=1 s=1,l=1→j=2,1,0 → 3P3,2,1 C -2 15

ml\ms -1 +1 备注 +2 ms=0 → s=0 ml=0 → l=0 s=0,l=0 → j=0 → 1S0 F -2 16

斯莱特方法 17

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