高中化学如何计算屏蔽系数大小?

Question

高中 化学 如何计算屏蔽系数大小?

Answer 1

斯莱脱规则：
a．原子中的电子分若干个轨道组中：(1s)
(2s,2p) (3s,3p)
(3d) (4s,4p) (4d)
(4f) (5s,5p),每个圆括号形成一个轨道组；
b．一个轨道组外面的轨道上电子对内轨道组上的电子的屏蔽系数s= 0,即屏蔽作用发生在内层电子对外层电子或同层电子之间,外层电子对内层电子没有屏蔽作用.
c．同一轨道组内电子间屏蔽系数s= 0.35,1s轨道上的2个电子之间的s= 0.30；
d．被屏蔽电子为ns或np时,主量子数为(n-1) 的各电子对ns或np轨道组上电子的屏蔽常数s
= 0.85,而小于(n -1) 的各电子,对其屏蔽常数s= 1.00.
e．被屏蔽电子为nd或nf轨道组上的电子时,则位于它左边各轨道组上的电子对其屏蔽常数s
= 1.00
Sample Exercise：
计算铁原子中①1s,② 2s或2p,③3s或3p,④3d,⑤ 4s上一个电子的屏蔽常数s值和有效核电荷数Zi.
Solution：对于1s上一个电子：s= 1´0.30
= 0.30,Z* = 26-0.30 = 25.7
对于2s或2p上一个电子：
s= 7´0.35+ 2´0.85= 4.15,Z* = 26-4.15 = 21.85
对于3s或3p上一个电子：
s= 7´0.35+ 8´0.85+ 2´1.00= 11.25,
Z*= Z -s= 26 -11.25 = 14.75
对于3d上一个电子：
s= 5´0.35+ 18´1.00= 19.75,Z* = 26-19.75 = 6.25
对于4s上一个电子：s= 1´0.35+ 14´0.85+ 10´1.00= 22.25,
Z*= 26 -22.25 = 3.75
然后代入E= -13.6Z/n2 (eV),可以计算出多电子原子中各能级的近似能量.