“原子群”或許是一個(gè)經(jīng)典用語(yǔ)，其實(shí)我們現(xiàn)在知道原子或分子的電子躍遷是獨(dú)立的，如果不是獨(dú)立的，那么原子或分子間必定有較強(qiáng)的相互作用。這就是現(xiàn)代光譜學(xué)可以借助譜線位移判斷分子結(jié)構(gòu)的基本原理。

　　8. 請(qǐng)問(wèn):

　　1) 電子衍射時(shí)若電子數(shù)目足夠多,電子是否會(huì)重疊?

　　2) 書(shū)本233頁(yè)實(shí)驗(yàn)(圖11.18)中磁場(chǎng)為何是非均勻的?

　　答：你問(wèn)了兩個(gè)很好的問(wèn)題!現(xiàn)回答如下：

　　1) “電子衍射時(shí)若電子數(shù)目足夠多,電子是否會(huì)重疊? ”

　　我想你說(shuō)的是雙狹縫衍射實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)電子數(shù)目足夠多時(shí)，在狹縫后面的熒光屏上會(huì)呈現(xiàn)干涉花紋。進(jìn)一步增加電子數(shù)目，只會(huì)令這些圖案更清晰，而不會(huì)使花紋消失。

　　2) “書(shū)本233頁(yè)實(shí)驗(yàn)(圖11.18)中磁場(chǎng)為何是非均勻的?

　　因?yàn)樵邮侵行缘模跃鶆虼艌?chǎng)并不能使中性粒子偏轉(zhuǎn)，但是非均勻磁場(chǎng)可以用來(lái)偏轉(zhuǎn)帶有磁矩的飛行原子，從而能測(cè)量磁矩。

　　9. 請(qǐng)問(wèn)：

　　1) 250頁(yè)11.13中為何能量1>3?

　　2) 11.23中為何2的第一電離能最小而不是3?

　　答：1)“250頁(yè)11.13中為何能量1>3? ”

　　填入電子后，4s > 3d。

　　2)“11.23中為何2的第一電離能最小而不是3? ”

　　我們知道，對(duì)于每個(gè)周期元素而言，起始的元素，如堿金屬電負(fù)性小，易于失去電子。而后半周期的元素電負(fù)性逐漸增大，容易得電子而不是失去電子。顯然O的電負(fù)性大于B，所以B更容易失去電子。

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　　10. 電負(fù)性取決于第一電離能和第一親和能的和，光憑電負(fù)性就可以比較第一電離能嗎?

　　答：根據(jù)電負(fù)性的定義，我們不能僅根據(jù)電負(fù)性判斷第一電離能。但是在相互比較的元素的電負(fù)性相差懸殊的時(shí)候(而且又處于同一周期)，我們可以用電負(fù)性關(guān)系簡(jiǎn)單描述第一電離能。

　　11. 為什么鑭系元素都有一個(gè)d電子，即為什么要先填一個(gè)d電子，接著又填f電子?

　　答：這個(gè)問(wèn)題問(wèn)的很好!我們知道4f與5d軌道的能量是非常接近的――按照Pauling的軌道近似能級(jí)圖有：4f軌道能量 < 5d軌道能量，但這個(gè)規(guī)律知識(shí)在“單電子近似”的條件下成立，實(shí)際上“軌道能量”并不是一個(gè)固定不變的值，在填入電子數(shù)目不同的時(shí)候，“軌道能量”還是有所變動(dòng)的。所以我們得到的鑭系元素核外電子排布是由實(shí)驗(yàn)得到。

　　事實(shí)上，對(duì)原子中電子填入的規(guī)律，現(xiàn)在我們所學(xué)的理論還不能給出完滿(mǎn)的解釋――電子排布的規(guī)律遠(yuǎn)不是我們想象中那么簡(jiǎn)單，影響的因素有非常多。我們得到的很多都只是實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。

　　對(duì)于所學(xué)的規(guī)律，我們一般只要求大家在主族以及第一過(guò)渡周期中應(yīng)用。不過(guò)大家要明確一點(diǎn)，不同的軌道能量確實(shí)有差別，但是“軌道能量”并不是一個(gè)固定不變的常數(shù)，會(huì)受到很多因素的影響，尤其是對(duì)于能量比較靠近的能級(jí)(比如4f、5d)我們很多情況下除了通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量，幾乎不能簡(jiǎn)單的直接判斷其能量高低。

　　12. 一個(gè)原子如果有確定的電子數(shù)目，那么核外電子排布方式和核電荷數(shù)有關(guān)嗎?

　　答：可以參考原子結(jié)構(gòu)一章里有一個(gè)元素序數(shù)與核外電子能級(jí)關(guān)系的圖。從圖中我們可以發(fā)現(xiàn)，隨著核電荷數(shù)的增加，核外電子能級(jí)發(fā)生能級(jí)分裂和能級(jí)交錯(cuò)。我們也可以看到3d與4s在第四周期的變化。