题目
Li2+离子中,3 s ,3 p ,3 d ,4 s 轨道能量关系为A. 3 s B. 3 s C. 3 s = 3 p = 3 d = 4 sD. 3 s = 3 p = 3 d 4 s
Li2+离子中,3 s ,3 p ,3 d ,4 s 轨道能量关系为
A. 3 s < 3 p< 3 d < 4 s
B. 3 s < 3 p< 4 s< 3 d
C. 3 s = 3 p = 3 d = 4 s
D. 3 s = 3 p = 3 d 4 s
题目解答
答案
D. 3 s = 3 p = 3 d 4 s
解析
本题考查原子轨道能级关系在离子中的应用。关键点在于:
- Li²⁺离子的电子结构:Li原子失去两个电子后,只剩1个电子,电子排布为1s¹,属于单电子离子。
- 单电子原子的能级特性:在单电子原子中,同一主量子数n的所有轨道(s、p、d)能量相同,而不同n的轨道能量由n的大小决定(n越大,能量越高)。
- 轨道能量比较:3s、3p、3d的n相同(n=3),能量相等;4s的n=4,能量高于3s、3p、3d。
能级分析
- Li²⁺的电子结构:Li原子原子序数为3,中性时电子排布为1s²2s¹。失去两个电子后,剩余1个电子,排布为1s¹。
- 单电子原子的能级规律:在单电子原子(如Li²⁺)中,同一n层的s、p、d轨道能量相等,不同n层的轨道能量由n的大小决定。
- 轨道能量比较:
- 3s、3p、3d的n=3,能量相等。
- 4s的n=4,能量高于3s、3p、3d。
选项判断
- 选项D(3s=3p=3d <4s)符合上述分析,正确。