题目
下列光谱项不属于p1d1组态的是( )。A. 1PB. 1DC. 1SD. 3F
下列光谱项不属于p1d1组态的是( )。
A. 1P
B. 1D
C. 1S
D. 3F
题目解答
答案
C. 1S
解析
考查要点:本题主要考查原子光谱项的确定,涉及电子组态与光谱项的关系,以及角动量的组合规则。
解题核心思路:
- 确定组态的可能轨道角动量(L):根据两个电子分别占据p轨道(l₁=1)和d轨道(l₂=2),计算它们的轨道角动量矢量和L的可能值(L=1, 2, 3)。
- 确定可能的光谱项符号:结合L的可能值(对应P、D、F)和自旋状态(单态S=0或三重态S=1),判断选项中各符号是否符合组态p¹d¹的组合规则。
- 排除不可能的选项:若某选项的L值无法由p和d轨道的角动量组合得到,则不属于该组态。
破题关键点:
- L的取值范围:p¹d¹组态的L只能是1、2、3,对应P、D、F,无法得到L=0(S项)。
- 符号判断:光谱项中的首字母(如P、D、F)由L决定,若选项中出现与L无关的符号(如S),则直接排除。
组态p¹d¹的轨道角动量组合
-
轨道角动量L的可能值:
p轨道(l₁=1)和d轨道(l₂=2)的角动量矢量和L的取值范围为:
$L = |l₁ - l₂|, |l₁ - l₂|+1, \dots, l₁ + l₂$
即 L=1, 2, 3,对应符号P(L=1)、D(L=2)、F(L=3)。 -
自旋角动量S的可能值:
两个电子的自旋可组合为单态(S=0)或三重态(S=1)。 -
光谱项符号规则:
符号由L和S共同决定,例如:- L=2(D),S=0 → ¹D
- L=3(F),S=1 → ³F
选项分析
- A. 1P:L=1(P),S=0(单态),符合L=1的可能值。
- B. 1D:L=2(D),S=0(单态),符合L=2的可能值。
- C. 1S:L=0(S),但p¹d¹组态的L最小为1,无法得到L=0,因此不属于该组态。
- D. 3F:L=3(F),S=1(三重态),符合L=3的可能值。