为何形成派键的时候是同号相重叠,还有不是只有kca两个元素3d轨道的能量大于4s吗?为何近似能级图里说3d能量大于4s?

Question

为何形成派键的时候是同号相重叠,还有不是只有k ca两个元素3d轨道的能量大于4s吗?为何近似能级图里说3d能量大于4s?

Answer 1

派键是肩并肩的形式,就是两个或多个p轨道（同方向的）并在一起,是轨道变形形成了一个派键
电子可在派键中自由移动 也就是离域派键
至于能级交错 是因为i钻穿效应和屏蔽效应 即原子核外电子过多,有可能远离原子核的电子被靠近原子核的电子屏蔽掉了 原子核对被屏蔽的电子的引力减小
相反钻穿效应是因为电子云存在空隙,导致离核较远的电子反而比被屏蔽的电子受到的引力大,钻穿到离核更近的地方 这导致了它们的能量不同,所以4s轨道反而比3d轨道能量低 先排满
能级交错是一个普遍的现象 不止在4s轨道和3d轨道 有一个经验公式
n+0.7l n指电子层数 l指电子亚层 但注意 n的值,核外有几层电子就是几
而 l 则是电子亚层数减一 如s轨道对应0 d轨道对应1
以4s 3d为例 4s;n+0.7l=4+0.7*0=4 3d:n+0.7l=3+0.7*2=4.4 4.4大于4
所以3d 能量高于 4s