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  • 1 # 使用者749872437117

    核外電子排布是將電子薛定諤方程的解用簡單的符號表示出來,比如1s、2p等等。

    從量子力學我們可以知道,在一定的勢場下(比如原子核產生的勢),電子的能量是分立的,電子只允許呆在特定的離散的能量上。在此基礎上,每個特定的能量的電子都對應著一個電子密度的分佈,量子力學中稱這個分佈為電子波函式(嚴格來說,電子波函式的平方是電子密度)。在數學上,這個電子密度是和空間座標有關的,不同能量解出的波函式不同,造就了不同形狀的電子軌道,比如球形的s軌道,紡錘形的p軌道等等。我們可以透過計算薛定諤方程,來得到不同的軌道(也就是不同的電子在空間的密度函式)對應的能量。我們知道,任何物理過程都傾向於能量最低,因此我們就從能量最低的1s軌道開始填起。這種按能量高低,將電子波函式(即軌道)排序的規律被化學家們總結成一套規律,就叫做核外電子排布規律。

    而能級躍遷是什麼呢?這裡的能級和上面的軌道的意義其實是一樣的,指的都是不同能量下的電子波函式。上文說,任何物理過程都傾向於能量最低,但是當一個體系從外界獲得能量的時候,它就不再保持能量最低了,它可能從低能態躍遷到較高的能態。我們為什麼稱這種過程為躍遷呢?因為量子力學告訴我們不同軌道的能量是離散的,不是連續的,這就像是臺階而不是緩坡,需要跳躍才能上一個臺階。

    所以以一個形象的比喻,核外電子排布規律告訴你,電子是是站在一個個分立的臺階上的,每個臺階的形狀不一樣,化學家還給每個臺階起了名字,方便我們記憶。而能級躍遷告訴我們,在這些臺階的基礎上,當電子接受外界能量時,它會從低的臺階跳到高的臺階(失去能量則反之)。

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