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为什么Fe(铁)先失去4s的电子,而不是3d的电子??

(2011-11-19 07:05:23)
标签:

杂谈


http://s15/middle/4c13c048gb20a7eaedfbe&690

 

    鲍林的能级图只是个近似的能级图,是帮助我们理解电子的填充过程。
但电子填充后轨道能级会发生改变,电子的失去过程必须用科顿原子轨道能级图来解释。

  其实电子排布不但有能量最低原理,还有泡里不相容原理,洪特规则等等,是一个相互影响相互协调的过程。
所谓的能级交错,是指电子层数较大的某些轨道的能量反低于电子层数较小的某些轨道能量的现象。由于屏蔽效应和钻穿效应,使不同轨道上的电子能级发生变化,从而引起能级上的交错。 如4s反而比3d的能量小,填充电子时应先充满4s而后才填入3d轨道。过渡元素钪的外层电子排布为4s23d1,失去电子时,按能级交错应先失去3d电子,成为4s23d0,而从原子光谱实验得知,却是先失4s上的电子成为4s13d1。这是由于3d电子的存在,削弱了原子核对4s电子的吸引而易失去的。过渡元素离子化时,大体是先失去ns电子,但也有先失去(n-1)d电子的,像钇等。能级交错的顺序不是绝对不变的,在原子序数大的原子中,3d轨道可能比4s轨道的能量低。

   【小结】:填充时考虑能级交错,失电子时考虑先外后内。在3d、4s都没有电子的时候,能量是3d高于4s,当形成原子以后,填充了电子,力场发生变化,不再能级交错,就是4s高于3d了。

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