斯莱特(J.C.Slater)有效核电荷与电子的能量
作者：田语林 李 丰
单位：牡丹江医学院化学教研室 157011
关键词：
牡丹江医学院学报990373 k元素不存在3d的4s电子间的相互屏蔽作用。 应用斯莱特理论和中心力场模型，能得出互相支持的结论：k原子核外价电子排为4s'(而不是3d')。4s'电子受到有效核电荷大，电子离核近，因此能量低。电子排布时，先进入4s轨道。
对于有4s、3d电子共存的原子来说，是否能说4s电子所受有效核电荷一定小于3d，4s电子的能量一定高于3d呢？且电子应先进入3d轨道，待填满3d轨道，才可能进入4s轨道呢？事实不可一概而论。
Sc和Ni两元素皆为4s、3d电子共存的原子。
Sc的σ(3d)＝18.00，z*=21-18=3
σ(4s)=17.95 z*=21-17.95=3.05
E(3d)=-2.18×10-18J
E(4S)=-1.27×10-18J
而Ni的σ(3d)=20.45 z*=7.55
σ(4s)=23.9 z*=4.1
E(3d)=-1.37×10-17J
E(4s)=-2.29×10-18J
以两元素的有关数据看，不能笼统地说某电子受有效核电荷大，此电子的能量就一定高。但对这类原子，为满足能量最低原理的要求，中性原子基态仍是先充填4s轨道，然后再填3d轨道。
例如Ni，3d电子对4s电子具有较大之屏蔽，使得4s电子云收缩能力小于3d 。 3d电子使氩实膨胀能力大于4s，因此3d电子与其它电子的排斥能增大，故体系实际上电子无填充4s轨道。而Sc原子，虽然4s电子受的有效核电荷较大，且电子填充也是先进入4s轨道，但4s电子能量却高于3d电子。
可见电子所受有效核电荷与电子能量大小没有直接的推论关系。
1998-12-15收稿, http://www.100md.com
单位：牡丹江医学院化学教研室 157011
关键词：
牡丹江医学院学报990373 k元素不存在3d的4s电子间的相互屏蔽作用。 应用斯莱特理论和中心力场模型，能得出互相支持的结论：k原子核外价电子排为4s'(而不是3d')。4s'电子受到有效核电荷大，电子离核近，因此能量低。电子排布时，先进入4s轨道。
对于有4s、3d电子共存的原子来说，是否能说4s电子所受有效核电荷一定小于3d，4s电子的能量一定高于3d呢？且电子应先进入3d轨道，待填满3d轨道，才可能进入4s轨道呢？事实不可一概而论。
Sc和Ni两元素皆为4s、3d电子共存的原子。
Sc的σ(3d)＝18.00，z*=21-18=3
σ(4s)=17.95 z*=21-17.95=3.05
E(3d)=-2.18×10-18J
E(4S)=-1.27×10-18J
而Ni的σ(3d)=20.45 z*=7.55
σ(4s)=23.9 z*=4.1
E(3d)=-1.37×10-17J
E(4s)=-2.29×10-18J
以两元素的有关数据看，不能笼统地说某电子受有效核电荷大，此电子的能量就一定高。但对这类原子，为满足能量最低原理的要求，中性原子基态仍是先充填4s轨道，然后再填3d轨道。
例如Ni，3d电子对4s电子具有较大之屏蔽，使得4s电子云收缩能力小于3d 。 3d电子使氩实膨胀能力大于4s，因此3d电子与其它电子的排斥能增大，故体系实际上电子无填充4s轨道。而Sc原子，虽然4s电子受的有效核电荷较大，且电子填充也是先进入4s轨道，但4s电子能量却高于3d电子。
可见电子所受有效核电荷与电子能量大小没有直接的推论关系。
1998-12-15收稿, http://www.100md.com