ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Атомные спектры и обозначения термов из "Теоретическая неорганическая химия Издание 3" Более распространенной является связь Рассела—Саундерса, для которой предполагают, что взаимодействие между индивидуальными орбитальными моментами и индивидуальными спиновыми моментами более сильное, чем спин-орбитальное, или Ь-взаимодействие. Зто допущение оказывается справедливым для легких элементов, у которых Z =5 30. По схеме Рассел—Саундерса все угловые моменты (/, ) электронов в атоме суммируют, получая результирующий орбитальный угловой момент с квантовым числом Ь, которое может быть равно нулю или целому числу. Согласно квантовому принципу сложения векторных величин оно представляет собой сумму значений I для всех электронов. Суммирование упрощается тем, что электроны заполненного уровня не вносят вклада в Ь, так как их суммарный орбитальный угловой момент, так же как и суммарный спиновый угловой момент, равен нулю. Поэтому учитывают только электроны, находящиеся на незаполненных подуровнях. [c.72] В качестве примера рассмотрим общий случай, когда два электрона имеют азимутальные квантовые числа и l . [c.72] Подобным же образом в результате суммирования отдельных спинов получают результирующий спиновый угловой момент с квантовым числом 5, равным сумме х для отдельных электронов, т. е. 5=2 s . [c.72] Число J может быть только положительным или нулем оно будет целым числом, если 5 — целое число, и дробным, если 5 — дробное число ( 2, % и т. д.). [c.72] Таким образом, состояние атома с заданными значениями L и 5 характеризуется группой компонентов с относительно близкими значениями энергии. Число компонентов равно числу возможных значений J и называется мультиплетностью состояния. Например, если 5 = V2, то J = Ь и / = L + /3 — 1 = = Ь — т. е. мультиплетность равна двум, и говорят, что состояние является дублетным. Если 5 = 1, то J = Ь / = +1 — 1=Ь / = Ь+1—2 = 1 — 1. [c.73] Мультиплетность равна 3, состояние атома является триплетным. В общем случае, если Ь 8, мультиплетность равна 25+1. Если Ь . 8, возможно только одно значение для J, хотя 25 + 1 может быть больше единицы. Например, неспаренный х-электрон вне заполненного подуровня будет иметь =0 = Lиs = V2 = = 5, так что число / может быть только V2 Таким образом, состояние атома является синглетным, хотя 25 + 1 = 2. [c.73] Для более полной характеристики электронного состояния атома Расселом и Саундерсом в 1925 г. была предложена схема обозначений, основанная на спектральной символике. Буквенные обозначения термов 5, Р, О, Р, О, Н. . . соответствуют значениям числа L = О, 1, 2, 3, 4, 5. . . Слева вверху буквенного обозначения терма пишут его мультиплетность, т. е. 25+1. а справа внизу ставят число, обозначающее соответствующее значение /, т. е. [c.73] для атома углерода возможны следующие состояния Ро, Рг, 2. - 2 и 5о. Теперь необходилю выяснить, которому из них соответствует наименьшая энергия, т. е. какое из них является основным состоянием. Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим правила Хунда. [c.73] Для р -конфигурации существуют различные энергетические уровни, приведенные на рис. 2-10. Из рисунка видно, что эта конфигурация 15-кратно вырождена. Если значения п для обоих р-электронов различны, то число энергетических уровней может быть еще большим. Например, для конфигурации 2рЗр число уровней, возникающих под действием магнитного поля, равно 36. [c.74] Во многих случаях термы могут быть определены по атомным спектрам, изучая которые, можно получить сведения об электронной конфигурации. В табл. 3-4 приведены обозначения термов основного состояния для атомов различных элементов и их электронные конфигурации. [c.74] Вернуться к основной статье