Элементы теории многоэлектронных атомов
2.1. Многоэлектронный атом. Содержание. Электронный гамильтониан многоэлектронного атома. Отталкивание электронов, потенциальная энергия отталкивания и ее приближенное представление в виде функции экранирования ядра. Эффективный заряд ядра. Орбитали Слейтера. Одноэлектронный приближение в теории многоэлектронного атома. Атомные орбитали многоэлектронных атомов, уровни и последовательность заполнения. Правило Клечковского-Маделунга. Модификация формулы Бора. Спин электрона.
Одноэлектронное приближение.
Полная энергия электронной оболочки многоэлектронного атома состоит из нескольких слагаемых, и отображающий её многоэлектронный гамильтониан атома также включает в себя несколько слагаемых. Это следующие операторы:
Оператор кинетической энергии каждого электрона, равный
T= - (1/2) Ñ2,()
Оператор потенциальной энергии притяжения к ядру каждого электрона, равный
U(ri) = - Ze2/r,()
Оператор потенциальной энергии притяжения каждого электрона к ядру, равный
Оператор потенциальной энергии отталкивания электрона от прочих электронов, равныйU(rij) = S-Ze2/rij,()
Оператор потенциальной энергии отталкивания электрона от прочих электронов, равныйU(rij) = S-Ze2/rij,()
Принципы заполнения атомно-орбитальных уровней и построение основных электронных конфигураций: 1) водородоподобие (одноэлектронное приближение в атоме), 2) минимум энергии, 3) принцип Паули, 4) максимальный суммарный спин (1-е правило Хунда). Примеры основных электронных конфигураций легких атомов. Возбужденные атомные конфигурации.
Схема приближенного представления энергии электронного отталкивания в виде энергии экранирования ядра.
Все двухэлектронные слагаемые отталкивания в гамильтониане оболочки атома образуют двумерный косоугольный массив. Их следует просуммировать и приближённо представить суммой, слагаемые которой распределены по отдельным частицам. В таком приближении многоэлектронный гамильтониан примет аддитивный вид. На этом основании можно ввести приближение независимых электронов-"одноэлектронное" приближение.
Номера и координаты частиц |
1 |
2 |
3 |
4 |
i |
j |
z | ||||
|
V1 |
V12 |
V13 |
V14 |
. |
V1i |
V1j |
V1z | |||
|
V2 |
V23 |
V24 |
. |
. |
. |
V2z | ||||
. |
. |
. |
. |
. |
. |
. |
. |
. | |||
|
Vi |
. |
. |
. |
. |
. |
Vij |
Viz | |||
. |
. |
. |
. |
. |
. |
. |
. |
. | |||
|
Vj |
Vji |
. |
Vjz | |||||||
. |
. |
. |
. |
. |
. | ||||||
|
Vz-1 |
. |
Vz-1,z | ||||||||
|
Vz |
. |
. |
. |
. |
. |
. | ||||
Смотрите также
Модификация биологически активными системами синтетического полиизопрена
В настоящее
время в резиновой промышленности применяют широкий спектр каучуков, однако
большую часть промышленного потребления составляют натуральный и синтетический
полиизопрены. До сих по ...
Апельсиновое масло
Растительные эссенции,
эфирные (ароматические) масла – это природные вещества, обладающие сильным
действием и имеющие различные полезные свойства. Они хорошо впитываются, что
немаловажно в ...