химический каталог




Теория строения молекул

Автор В.И.Минкин Б.Я.Симкин Р.М.Миняев

тояния. Для определения всех возможных термов данной электронной конфигурации можно воспользоваться процедурой, понятной из приведенного ниже примера определения термов конфигурации р1, например атома углерода. Составим таблицу всех возможных микросостояний (способов отнесения электронов различным квантовым числам), определяемых различными М, и MS:

A/l=m1+m2;/и,, m2 = l, 0, —1;

ML=2, 1,0, -1, -2;

MS=MN +m4; m,, =MN= ±Х/2; MS= 1, 0, -1. Таблица 3.3. Возможные микросостояния конфигурации Р1

1 0 -1

2 о А

1 + + 1 0 + -1 0 с:) и

0 X о t + -1 + 0 0

1 + + -1 0 + 1 0 -I 0

2 1* -1 (О) ^<

Каждая клетка (табл. 3.3) соответствует состоянию с определенными ML и MS, причем данным значениям ML и MS могут соответствовать несколько микросостояний с различными т, и MS~ В табл. 3.3 не введены 15 тождественных микросостояний. Например, для

Ms=0 и ML = 2 кроме указанного микросостояния 1 I возможно - +

и тождественное 1 1. Например, для ML=2 и MS= 1 существует единственный набор Т, и MS., т.е. Т1=Т2=1 и Т5] =Т^= 1/2. Для ML = 0 и Ms=0 существует, однако, три возможных микросостояния:

83

Задача 3.12. Найти все возможные термы атома кислорода.

3.7.2. Энергетические уровня в приближения j/-связи

Нахождение термов в приближении jj-свяэи осуществляется наиболее просто в случае неэквивалентных электронов, например для конфигурации s1p*. Квантовые числа электронов равны: /, = О,

5[ = 1/2; следовательно, j{ = ij2; /2=1, s2 = 1/2 и jz=1ji, 3/2 (возможные

значения j, изменяются от суммы (l,+sj до разности Путем

комбинации j, и j2 получим допустимые значения /, также изменяющиеся от суммы 0\+/г) до разности [/,-В нашем случае при Ji = 1/а и h=lli имеем 7=1, 0; при u = vk и Н = ъ1г допустимые значения 7=2, 1. Итак, энергетические уровни для конфигурации «V1 можно классифицировать так:

Перейдем к более сложному случаю эквивалентных электронов, например конфигурации р2. Так же как и в случае LS-связи, возможны 15 микросостояний, классифицируемых, однако, по другим признакам. Квантовые числа электронов одинаковы, т. е. /, = /2 = 1

и Si = s2=ili. Возможные значения j, и j2: _/,=_/; = 3/2, '/г- Комбинируя

значения j, и }2 для определения допустимых значений квантового

числа 7, следует помнить о принципе Паули, не допускающем существования в атоме двух электронов с одинаковыми квантовыми числами. Например, если j\ =j2 = V2, то электроны должны иметь

обязательно противоположные спины, или, другими словами, допустимое значение 7= 0; значение 7= 1 приводит к противоречию

с принципом Паули. Аналогично, для ji=j2 = 3h допустимые значения 7=2, 0 (хотя формально / может принимать значения 3, 2, 1, 0).

В общем виде для конфигурации j2 разрешенные значения 7 изменяются по закону 2j— 1, 2j— 3, 2j— 5 0. В случае комбинации j, = 1/2

в ii=J|i разрешены все варианты от суммы (ji+j2) до разности j2\. Тогда имеем J=2, 1. Итак, запишем энергетические уровни для конфигурации р2:

86

ц-сбязь ii -связь

Для того чтобы расположить определенные термы по энергии, следует провести корреляцию с соответствующими термами в приближении /Л-связи, для которых справедливы правила Хунда (подобных правил для /7-схемы не существует). Корреляцию необходимо проводить по квантовому числу 7, которое является хорошим квантовым числом для LS-и jj-схем. Ранее были определены возможные термы и их последовательность для конфигурации р1 в приближении LS-связи. На рис. 3.9 приведена корреляционная диаграмма, связывающая термы, определенные по разным схемам взаимодействия. При движении слева направо возрастает отношение энергии спин-орбитального взаимодействия к энергии межэлектронного отталкивания.

ЗЯ. МАГНИТНЫЕ МОМЕНТЫ МНОГОЭЛЕКТРОННОГО АТОМА

По аналогии с орбитальным и спиновым моментами одноэлект-ронного атома (2.90) и (2.102) для многоэлектронного атома также вводятся понятия орбитального и спинового магнитных моментов:

\ptL\ = y\L\ = ^L(L+l)pM, (3.85)

l^ = 2y|S|=2v^5+17^. (3.86)

Полный магнитный момент u j складывается из спинового и орбитального магнитных моментов:

?'/=?L+Vs (3-87)

или

/?,= - cos (L7) + IT/slcosOS 7)} j^j. (3-88>

87

Используя формулу скалярного произведения и соотношения

(s7)=^{J(J+i) + S(S+l)-L(L+l)} (3-89)

IS'JP ?

L1

(LT ) = * {J(J+\) + L(L+\)-S(S+\)}, перепишем (3.88) в виде

где

J(J+\) + S(S+\)-L(L+l)

g + U(J+l)

называют фактором Ланде.

Таким образом, нами введены все квантовые числа многоэлектронного атома.

Задача 3.13. Получить соотношения (3.89), (3.90).

Задача 3.14. Показать, что из соотношений (3.88)—(3.90) вытекают формулы (3.91) и (3.92).

IS'LP ?

41

41

\S22S ?

!S22S22PS3PK22S2?P63S Рис. 3.10. Тонкая структура спектральных линий атомов натрия и лития

откуда вытекает также условие запрещенное™ перехода с уровня с 7=0 на уровень с J=0.

По мере увеличения спин-орбитального взаимодействия запрещенные правилами (3.95) и (3.96) электронные переходы могут появиться в спектрах атомов, однако обычно с вес

страница 23
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153

Скачать книгу "Теория строения молекул" (9.26Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
petra emigres плитка
часы эсприт цена
окклюдеры для глаз детские купить в москве
купить наклейки такси в тамбове

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)