Атомные термы

Таблица 1. Распределение электронов в атомах, атомные термы и первые потенциалы ионизации

Таблица 5. Атомные термы, допустимые для конфигураций с эдвивалентными электронами

Атомные термы. Схема Рассела — Саундерса. [c.39]

Чтобы обозначить атомные термы, принадлежащие к различным мультиплетным системам, слева вверху при буквах 5, Р,0, Р,. . ставят число 25+1, называемое мультиплетностью терма где 5 — квантовое число, определяющее суммарный спин атома Индексом справа внизу указывается значение полного момента J Квантовое число J пробегает значение от 1+3 до Ь—5. Так, дуб летные Я-термы щелочных металлов (1=1, 5 = /г, J = l 2, обо значаются символами Ру, Р /,. Предположим, что у атома 1=2 и 5=1, тогда обозначение терма будет Ю, но так как возможные значения J = 3, 2, 1 (У=2+1 = 3, У = 2+1—1 = 2, У=2+1—2= [c.69]

Описание состояния атома с помощью квантовых чисел L и 5 называют схемой Рассела — Саундерса. Одной и той же конфигурации могут отвечать состояния (атомные термы) с различными значениями L и различными значениями 5. Атомные термы с различными L сильно отличаются по энергии, поэтому для них введены специальные обозначения [c.40]

Атомные термы. Правила Гунда [c.51]

Итак, состояние атома можно охарактеризовать квантовыми числами Ьа определяющими орбитальный и спиновый моменты атома. Такое описание называют схемой Рассел — Саундерса Одной и той же конфигурации могут отвечать состояния с различными значениями Ь и различными значениями Состояния эти сильно отличаются по энергии в каждом из них векторы / ориентированы по-разному, в результате чего меж- электронное отталкивание вносит различные вклады в общую электронную энергию атома. Последнюю принято выражать в см , а энергетические состояния с данными и 5 называют атомными термами. Атомные термы обозначают прописной буквой латинского алфавита в соответствии со значениями квантового числа V [c.52]

Если подуровни р-, (1-, / и т. п. неполностью заняты эквивалентными электронами, одной конфигурации отвечает несколько энергетических состояний, называемых атомными термами. Это результат взаимодействия электронов. Например, из схемы заполнения атомных орбиталей углерода двумя эквивалентными / -электронами (рис. 23) видно, что конфигурации 2р отвечает как состояние а, когда в атоме число неспаренных электронов равно нулю, так и состояния бив, когда это число равно двум. Состояния бив более устойчивы, чем а, так как электроны, [c.51]

Таким образом, данной конфигурации может отвечать несколько термов, различающихся по энергии. Терм с низшей энергией называют основным и принимают за нуль отсчета энергии. В полном еим-воле атомного терма отражены все три квантовых числа 5 и У, [c.41]

Теория кристаллического поля (ТКП) развивает воззрения об электростатическом взаимодействии между d-элементом в качестве центрального иона и ионами противоположного знака или полярными молекулами. При этом учитывается квантово-механическая природа электронов комплексообразователя. Основы этой теории сформулированы в 1929 г. Г. Бете в его работе Расщепление атомных термов в кристалле . Электростатическая теория рассматривала ион металла как атомное ядро, окруженное сферическим электронным облаком. Теория кристаллического поля допускает, что d-электроны образуют несферические электронные облака путем избирательного заполнения орбиталей с низкими значениями энергии, направленными между лигандами. В этой теории центральный ион d-элемента рассматривается с учетом его электронного строения, участия валентных электронов, а лиганды — бесструктурно как источники электростатического поля. В этом недостаток теории. В ионе или атоме переходного элемента без внешнего окружения энергия всех пяти d-орбиталей (d y, d z, d 2< принадлежащих к одному и тому же энергетиче- [c.228]

Следует кратко остановиться и на классификации электронных термов гомоядерных двухатомных молекул. Одним из основных принципов классификации атомных термов была классификация по значениям полного орбитального момента. Очевидно, что в молекулах подобная классификация невозможна, так как поле ядер не обладает центральной симметрией и, следовательно, полный орбитальный момент может не сохраниться. Однако аксиальная симметрия поля ядер обусловливает сохранение проекции полного орбитального момента на ось молекулы, что позволяет классифицировать электронные термы по значениям этой проекции. Абсолютную величину проекции полного орбитального момента на ось молекулы принято обозначать буквой Л числовым значениям Л ставят в соответствие большие греческие буквы. Так, Л = 0, 1, 2 отвечают соответственно П-, А-термам. [c.142]

Попробуем записать символы атомных термов для простейших конфигураций. Атом Н в состоянии 5 Ь=1=0, 5 = л = 7г, =] = Ч1- Терм 5. Мультиплетность 2 ( /2) + 1=2 (дублет). Символ терма S 2 читается дублет 5 . Здесь 5> Х.и дублетность формальная, для терма возможно единственное состояние с 7 = /2. [c.53]

Таким образом, для одной и той же электронной конфигурации атома возможны состояния с разными значениями Ь и 5. Состояние с данным Ь и данным 5 определяет атомный терм Ь. Мультиплетность 25-1-1 означает, что под влиянием спин-орбиталь-Ного взаимодействия терм расщеплен на 25-1-1 компонентов, характеризуемых определенным значением квантового числа /. Каждому из компонентов терма отвечает определенная энергия. Различие по энергии между отдельными термами данной конфигурации значительно, а между компонентами данного терма — невелико, как видно из примеров для атома углерода. Система атомных термов подтверждается исследованиями магнитных, оптических свойств атомов. [c.56]

Формула (14.1) справедлива для атомов тел в состоянии газа, когда взаимодействие магнитных моментов соседних атомов практически равно нулю, и для тех случаев, кЦгда этим взаимодействием можно пренебречь. Измерив ц и сравнивая его со значением, рассчитанным по (14.1), можно убедиться в пргшильности определений атомных термов. [c.56]

На основании экспериментальных данньис по атомной спектроскопии и теоретических расчетов энергий различных состояний были выработаны общие правила классификации атомных состояний и их энергетической последовательности. Определенное энергетическое состоя1ше атома называют атомным термом. [c.81]

Полный орбитальный и спиновый моменты количества движения в атоме не независимы друг от друга, так как каждый из них сопряжен с собственным магнитным моментом. Взаимодействие магнитных полей, создаваемых этими моментами, называется спин-орбитальным взаимодействием. Оно обусловливает ряд тонких эффектов, связанных с дополнительным расщеплением атомных термов, и позволяет объяснить тонкую структуру атомных спектров, в частности дублетную структуру спектров щелочных металлов. Строгое рассмотрение спин-орбитального взаимодействия возможно при решении релятивистского уравнения Дирака. Однако полуклассический подход позволяет выявить наиболее важные детали этого эффекта. [c.70]

Определенное энергетическое состояние атома называется атомным термом. Классификация термов (в приближении 5-связи) осуществляется в соответствии с величинами орбитального, спинового и полного моментов атома. Терм обозначают следующим образом Слева вверху записывается мультиплетность состояния, определяемая величиной полного спина 5 и показывающая число возможных значений проекций полного спинового момента. В зависимости от спина состояния называются следующим образом [c.74]

Символ атомного терма записывается в виде [c.37]

Индексы gnu, сопровождающие симиолы атомных термов, используются здесь и том же смысле, что и для гомоядерных молекул онн характеризуют поведение соответствующих волновых функций по отношению к отражению. Волновая функция четна (g), когда сумма 2/f для-всех электронов четна волновая функция нечетна (и), когда сумма 2/г нечетна. В атомной спектроскопии обычно не применяют обозначения g н , а характеризуют нечетные состояния индексом о, не указыиая специально четный характер функций. [c.41]

В табл. 12.6 суммированы результаты применения такого рода анализа к большинству важных атомных термов, возникающих из /" -конфигураций. [c.261]

Отсюда следует, что качественное обсуждение случая / -кон-фигурации при инверсии расщепления за счет поля лигандов в равной мере применимо и к случаю / -конфигурации. Картина для / -конфигурации не вполне обратна картине для / -конфигурации, так как порядок атомных термов тот же. На рнс. 12.12 [c.269]

Определение символов термов для молекул осуществляется аналогично определению символов атомных термов. Если все уровни молекулы полностью заполнены, то ее спиновое состояние представляет собой полностью антисимметричный синглет, а пространственное состояние должно быть полносимметричным, и такому состоянию соответствует символ S+ в точечной группе Do h- Если же какие-либо уровни заселены не полностью, то пространственные и спиновые функции должны быть спроек- [c.230]

Поскольку в координационных комплексах вырожденные уровни могут быть частично заполненными, из одной и той же электронной конфигурации могут возникать различные термы. Эти термы можно найти уже известными нам методами. Энергетическую последовательность термов нельзя полностью установить без реального проведения каких-либо расчетов многоэлектронных состояний. Но некоторые качественные выводы относительно этой последовательности удается делать на основе рассмотрения атомных термов в пределе слабого поля и конфигураций в пределе сильного поля. [c.323]

Поглощая энергию, А. переходит из осн. состояния с минимумом энергии в одно из возбужденных, его электронная конфигурация при этом изменяется. Каждый А. обладает присущей только ему системой дискретных энергетич. состояний, к-рым соответствуют определ. уровни эиергии. Последние сходятся к т. н. границе ионизации (ионизац. пределу), к-рой отвечает значение энергии, необходимой для отрыва электрона от А. в осн. состоянии. Квантовые переходы между уровнями энергии свободных или слабо взаимодействующих А. обусловливают атомные спектры. Пропорциональная энергии состояния А. величина, выраженная в см , наз. атомным термом. [c.58]

Более простой вариант П. л. т.— теория кристаллич. поля, в к-рой лиганды моделируются точечными зарях(ами, диполями ИТ. п., орбитали же центр, атома рассматривают в явном виде. При этом предполагают, что спектральные и другие характеристики комплексов переходных металлов полностью определяются соотношением энергий орбиталей, получающихся из исходных d- или f-орбиталей центр, атома под влиянием кристаллич. поля точечных зарядов-лигандов, а также тем, как эти орбитали заполняются электронами. Как и в теории поля лигандов, предполагается, что при слабом поле лиганды влияют слабо и сохраняет смысл классификации атомных термов центр, атома по орбитальному моменту. Расщепление / уровней определяется взаимод. ( -электронов между собой. В случае сильного поля влияние лигандов очень велико н атомные состояния с определ. орбитальным моментом теряют смысл. Расщепление d-уровней определяется полем лигандов, а их взаимод. между собой можно- считать возмущением (см. Вырождение энергеттеских состояний). Окончательное расположение уровней образующихся состояний определяется с учетом возможной мультиплетности термов. [c.473]

Каждому из энергетических уровней свободного атома соответствует определенный момент количества движения и четность. Кроме того, если энергия иона не зависит от полного момента количества движения спина 8, то 8 тоже сохраняет свое значение, поскольку оно в этом случае коммутирует с Отсюда следует, что сохраняет свое значение и орбитальный момент количества движения Ь, так как Л = Ь + 8. Этот вывод является основой схемы связи по Расселу—Саундерсу каждый атомный энергетический уровень характеризуется определенными значениями Ь и 8. Атомные уровни обозначаются символом 8 + Ч и называются атомными термами. Основным электронным состоянием иона с одним З -электроном, например или является 0 8 = У2, = 2) на расстоянии 80000 см- - и 148 ООО см соответственно над основным состоянием расположено первое возбужденное состояние 8, соответствующее ( )45 конфигурации, где скобки ( ) обозначают заполненные электронами оболочки. Для одной такой конфигурации, как ( характерной для иона Сг " , имеется несколько термов. Для иона Сг + основное электронное состояние Р 8 = 3/2, Ь = 3) и выше этого состояния на 14 000 находится состояние Р 8 = 3/2, 1 = 1). Другими термами являются Р, [c.71]

В случае пренебрежения неэлектростатическими взаимодействиями в полном гамильтониане (5.2) не учитываются члены. З внешн и 5 внутр, Т. е. вклады, связанные с существованием спинов электронов и ядер, а также с влиянием внешних полей. Это приближение используется почти во всех методах квантовой химии. Исследование спин-спиновой связи (взаимодействие между магнитными диполями двух заряженных частиц, обусловленными их спиновым движением) и спин-орбитальной связи (взаимодействие между магнитными диполями заряженных частиц, обусловленными спиновым и орбитальным движениями) имеет значение прп исследовании тонкой структуры атомных термов. Величина этих эффектов возрастает с увеличением порядкового номера элемента. К рассмотрению гамильтониана внешн мы обратимся при исследовании влияния внешних полей на молекулярную систему (при интерпретации спектров ЯМР и ЭПР). [c.87]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология