原子外层空轨道相对最稳定顺序及周期性规则

本文提出原予外层空轨道相对稳定性可作为屯子填充的粗略判据;给出由中性原子轨道能数据直接导出原子外层轨道相对最稳定顺序的图表及周期性规则;用以简明、清晰,合理地推引解释元素基组态和懈释元素周期律。提出在中心势场模型基础上推引全部元素基组态的方法。     

反莫塞莱图与等电子体系能级

在原子物理中 ,常利用莫塞莱图来进行等电子体系的光谱比较研究 ,把莫塞莱图与一个原子体系的光谱项值联系起来 ,进而确定原子核外电子填充轨迹的先后秩序 ,并顺利地解决了钾的第十九个电子不进入 3d态而填补在 4s态 ,钙的第十九个和第二十个电子不进入 3d态而填补在 4s态等问题。由于光谱项与能级之间存在一个负号问题 ,从图形观察时其能级与莫塞莱图的直观性较差。为此 ,我们引入反莫塞莱图 ,使等电子体系的能级高低能从图上直观地反映 ,以便于教学和理解     

M-X(M=Cu,Ag,Au,X=He,Ne,Ar)二聚物束缚态特征的理论研究

近年来,超冷原子及超冷分子的研究备受人们的关注,缓冲气体冷却法作为最为普遍有效的研究手段得到广泛应用.但实现具体原子和分子的冷却前需要对相应原子或分子与作为缓冲物质的气体的相互作用有足够的了解.稀有气体是良好的缓冲气体,现已有He实现了贵金属原子冷却的报道,但其它稀有气体是否也能用作缓冲气体还需要进一步研究.采用单参考组态CCSD(T)方法,金属原子采用有效核势aug-cc-pVQZ-pp、稀有气体原子采用二次扩散d-aug-cc-pVQZ基组.通过采用键函数3s3p2d2f1g和3s3p2d的计算结果与实验值比较,最终确定3s3p2d2f1g作为键函数.从头计算用MOLPRO程序包实现,势能曲线的范围为0.30到1.295 nm,步长为0.005 nm.本文研究的九个二聚物的势能曲线都有比较浅的势阱,表明它们都是束缚态,而且这些二聚物原子之间的相互作用都很微弱.对于同一金属不同稀有气体原子的二聚物,从He到Ar,其二聚物的平衡键长越来越小而离解能越来越大.对于同一稀有气体不同金属原子的二聚物,从Cu到Au,其离解能越来越大,但是平衡键长却不是越来越小.Cu-He和Ag-He的平衡键长几乎相同,Cu-Ne和Ag-Ne的也相差不多.由于Cu,Ag和Au的最外层电子有着相同轨道角动量但对应着不同的主量子数,而He,Ne,Ar虽然都是闭壳层但是主量子数不同,这将影响着最外层电子数的分布.波函数的重叠部分不同,表明它们之间的相互作用也会不一样.因此,随着二聚物原子序数的增加,大致呈现出平衡键长减小而离解能增大的趋势.通过LEVEL程序计算得到的振动能级与现有的理论值吻合得很好.对于同种金属不同稀有气体的二聚物,M-Ar的振动能级要明显多于M-Ne.对于同种稀有气体不同金属的二聚物,随着金属原子序数的增加,振动能级也越来越多.同时,首次系统给出了这些二聚物的光谱常数,由于没有可比较的实验值和理论值,这将为以后的工作奠定一定的基础.金属与稀有气体二聚物较大的平衡键长和较小的离解能表明它们之间的确存在范德瓦尔斯力.随着原子序数的增加,大致呈现离解能增大平衡键长减小同时振动能级增加的趋势.MS函数依然可以描述金属与稀有气体原子形成的二聚物之间的弱相互作用.这九个二聚物都有着较大的平衡键长和较小的离解能.由于实验上已经用He来束缚Cu和Ag,也实现了用Ne来束缚Nd,这种类似的弱相互作用表明Ar可以作为缓冲气体,且Au原子可以作为被束缚的原子.     

配合物中央体杂化方案的综合分析(Ⅱ)

根据已报道的利用各点群的特征标表和各种构型约化表（表一）推求的不同配位数分子常见构型的杂化方案“’，结合具体的中央体元素原子的性质，可以得出周期系各元素原子作为配合物中央体的。、。杂化方案，本文仅分析日杂化。1中央体杂化轨道与配体价轨道的键合——价键模型已表明a杂化轨道可以接纳配位原子的价电子形成四键，如SO。分子，属于ML。型分子，按照杂化方案可能有SP‘、dP’、d’S、d’、及P’、dZP杂化，但中央体S的价电子组态为3s’3P‘、虽然价轨道为3。3P3d，因3s、3p轨道能量相近且部分占有价电子，所以sp’杂化成…     

原子外层空轨道相对最稳定顺序周期性规则应用

本文介绍了原子外层空轨道相对最稳定顺序周期性规则和大周期概念与元素周期系的本质联系;元素周期律(特别是第二周期性)的解释;周期系各部分的相互联系和影响;未来元素的预测等.并对元素第二周期性原因、“镧系收缩后果”等问题作出新的解释.     

S掺杂锐钛矿TiO2电子结构的第一性原理研究

对完整锐钛矿TiO2晶体及S掺杂锐钛矿TiO2晶体电子结构进行了基于密度泛函理论的第一性原理研究.通过对能带、态密度的分析,发现在S掺杂后,O原子,S原子与Ti原子在导带区发生了强烈的相互关联作用,致使Ti原子3d轨道上的电子向S原子的3p轨道,O原子的2p轨道移动,使得导带向低能区移动,从而使TiO2的禁带宽度变小,吸收边红移.从而揭示了S掺杂导致锐钛矿TiO2晶体禁带宽度变小的机理.理论计算与实验结果基本相符.     

多电子原子基态的确定

对有三个或三个以上价电子的原子基态的确定,一般原子物理教科书中并不详细叙述.从原则上讲,任何元素的原子基态,都可以这样来确定:根据原子基态的电子组态,求出该电子组态所能具有的所有原子态,把其中违反泡里原理的态除去,再根据洪特定则、等价轨道原理与能级次序规则确定能级最低的态即为基态.这种方法在理论上     

无机化学基本理论复习提要(续二)

第四章氧化还原与电化学一、基本概念:1.氧化数氧化数是元素的原子按一定规则(即氧化数规则)指定的一个数字;也就是化合物中元素的表观电荷数或形式上的电荷数;如果把成键电子人为地分配给化合物中电负性较大的元素,则一个原子可能获得的电荷数就叫做氧化数。     

SAC-CI方法对H_2Se和H_2Te电离态的理论计算

采用对称匹配组态相互作用(SAC-CI)方法研究了H2Se和H2Te的电离态,结合H2Se 和H2Te 对这些电离态进行了指认.计算和指认结果表明,H2Se和H2Te分子的外层分子轨道是量子数n不同的相同分子轨道 a1 ,b2 ,a1 ,b1;单极子强度较大而能量较低的电离态12B1,12A1,12B2,22A1为H2Se 和H2Te 的电子基态和激发态,能量较高的电离态为H2Se 和H2Te 的高激发态;在电子的跃迁和电离过程中,能量较低的四个电离态的形成主要是单电子过程,而能量较高的电离态其形成过程主要是两电子过程.其中许多能量较高的电离态的形成具有2h1p的特征.计算结果与实验数据比较表明,SAC-CI理论值与实验值吻合很好.     

Tl-2223超导体电子结构研究

利用正电子湮没实验并结合量子化学理论计算研究了有3d元素掺杂的Tl-2223超导体的扩展态电子结构.实验发现在B=0.4 T时,S/W因子明显下降.理论和实验都表明,费米能级附近扩展态电子的转移是造成S/W因子变化的直接原因.     

La掺杂对Ni_(50)Ti_(50)形状记忆合金力学性能的影响

元素掺杂是影响合金性能的有效方法.通过稀土元素La掺杂,近等原子比NiTi合金的微结构发生变化,进而影响其力学性能.用实验的方法研究了用少量La元素替代Ti元素形成的Ni_(50)Ti_(50-x)La_x(x=0.1,0.3,0.5,0.7)三元合金的力学性能.结果表明:Ni_(50)Ti_(50-x)La_x合金的硬度、弹性模量、屈服强度和断后伸长率随La元素掺杂量的增加而减小,拉伸强度先增大后减小,在La元素掺杂量为0.3at%时达到最大值.断口形貌分析表明:合金断裂主要为解理断裂,随着La元素掺杂量的增加,合金的塑性降低.     

Si(001) -2 × 1重构表面吸附锂原子的第一性原理研究

采用六层硅原子超原胞模型,基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)用广义梯度近似(GGA)和有效核势数值基函数组,模拟了锂原子在Si(001)-2×1重构表面上的吸附.模拟中采用三种不同的初始构型,优化计算结果都显示在吸附锂原子后,Si(001)-2×1重构表面的二聚物基本消失,锂原子在新表面的四个硅原子形成的空位上方时体系能量最低.同时还分析了二聚物中两个硅原子的"亲电子"性以及费米面附近态密度的变化.     

类氢离子的概念及公式R_A=R_∞1/(1+m/M)的应用

<正>原子物理教材中关于类氢离子的概念一般有如下几种表述: 第一种,原子核外边只有一个电子的原子体系; 第二种,带有Ze(Z>1)正电荷的原子核和一个核外电子所组成的原子体系; 第三种,只留下一个电子而失去了其余所有电子的那种原子。 这三种表述虽然说法不尽相同,但都抓住了类氢离子的本质特征,即原子核外只有一个电子,这无疑是正确的。     

类氢离子的概念及公式R_A=R_∞1/(1+m/M)的应用

<正>原子物理教材中关于类氢离子的概念一般有如下几种表述: 第一种,原子核外边只有一个电子的原子体系; 第二种,带有Ze(Z>1)正电荷的原子核和一个核外电子所组成的原子体系; 第三种,只留下一个电子而失去了其余所有电子的那种原子。 这三种表述虽然说法不尽相同,但都抓住了类氢离子的本质特征,即原子核外只有一个电子,这无疑是正确的。     

惰性气体元素的原子半径特别大吗?

原子半径是元素的基本参数之一,许多性质与它紧密相关。因此,搞清原子半径的概念及其在元素周期表中的变化规律是很有意义的。 由于原子核外电子云的分布是弥散的,並无明确的边界,故原子並非刚体。而且在实际化合物和晶体中也不是理想的球体,所以谈不上有严格确定的半径。通常有关原子半径的数据,只有相对的近似意义。 理论上,解出原子的薛定谔方程后,通常由最外层原子轨道径向分布函数的极大值来定义原子半径。waber已算出了各种元素的原子在r~2Ψ~2极大时相应的半径值。如果近似地     

界面构象对共聚物-(PPP)_m-(PT)_n-光学性质的影响

采用半经验的AM1方法研究了共聚物-(PPP)m-(PT)n-中性态和带电态的稳定构型,中性态下界面处的扭转角为25°时构型最稳定,带电态下界面处的扭转角为0°时构型最稳定.在AM1优化的基础上采用ZINDO方法研究共聚物界面处构象的改变对其光吸收性质的影响,计算发现共聚物-(PPP)m-(PT)n-的电子光吸收谱将依赖于界面处扭转角的变化,扭转角从0°到90°变化时,中性态下第一、二、三激发跃迁能随扭转角的增加而增加,而且随分子链长的变短和含苯环比例的增大,此种变化趋势越显著;在掺杂两个电荷的情况下,第一、二、三激发跃迁能随扭转角的增加而减小.     

谈三酸的氧化性

应该说任何一种酸都具有氧化性。从酸与活泼金属的反应M nH~ =M~(n ) (n/2)H_2中可以看出,在反应中金属原子M失去电子,氢离子(H~ )在反应中获得电子,作为提供氢离子(H~ )的酸在这类反应中失去了电子,为氧化剂,这表现了酸的氧化性。可是,我们在中学教学中,常说的酸的氧化性不是从氢离子(H~ )被还原的角度来说的,而是指酸分子的整体或酸根而言的,这两者是有区别的。在教学中如何把浓硫酸,浓硝酸和稀硝酸具有氧化性,而盐酸和稀硫酸不具有氧化性讲清楚,这个问题十分重要,下面就这方面的问题谈谈看法。     

配合物中央体杂化方案的综合分析(Ⅰ)

近年来、合成和着手研究的配合物的数量迅速增加,特别是一些新型配合物如镧系、锕系元素原子作为中央体的配合物的制备,激励着理论化学家对这些新化合物的键合模式进行深入的研究,尤其涉及到f轨道成键问题。在关于键合理论中、电子配对法(Heitler     

多电子原子构造的简单定性分析

含单个电子的氢原子的结构,可以用量子力学精确处理,得到确切明白的解。实际上,除了氢以外,所有其它元素的原子,其电子数目都不止一个,统称为多电子原子。多电子原子的薛定谔方程是复杂的。因为能量表达式中包含不同电子间的互相排斥作用项,不可能将方程分离成简单的形式求解。就算含两个电子的氦原子,其薛定谔方程也够复杂。虽然数学上容易得到合理的解,但写成简单的形式也不容易。对更大的原子,需应用近似的处理法。常用的近似方法都是建立在中心场近似的基础上,如自洽场理论、变分法等。当然,这些十分庞大的计算只有     

无机化学基本理论复习提要(续三)

第五章物质结构与元素周期律世界是由物质构成的,化学是在原子、分子水平上研究物质变化的一门自然科学。因此,物质是怎样构成的?是个十分重要的问题。物质结构通常包括原子结构、分子结构、晶体结构等内容,它们又与元素周期律密切相关,这是整个无机化学的理论基础。