题目
Mg, Cl的基谱项分别为()A. 1S_(0),^2P_(3/2) B. ^3P_(2),^2P_(1/2) C. 2P_(3/2),1S_(0) D. 2P_(1),1S_(0)
Mg, Cl的基谱项分别为()
A. $$ 1S_{0},^{2}P_{3/2}\ \ $$
B. $$ ^{3}P_{2},^{2}P_{1/2}\ \ $$
C. $$ 2P_{3/2},1S_{0}\ \ $$
D. $$ 2P_{1},1S_{0}\ \ $$
题目解答
答案
A. $$ 1S_{0},^{2}P_{3/2}\ \ $$
解析
基谱项是描述原子基态电子排布的量子数组合,形式为$^{2S+1}L_J$,其中:
- $L$由角量子数$l$对应的大写字母(如$l=0$为$S$,$l=1$为$P$);
- $S$为总自旋量子数,$2S+1$表示多重度;
- $J$为总角动量量子数,取值范围为$|L-S| \leq J \leq L+S$。
解题关键:
- 确定原子的电子排布:根据原子序数写出基态电子排布式;
- 分析价电子的角动量和自旋:结合Hund规则,计算总角动量$L$和总自旋$S$;
- 确定基谱项:根据$L$、$S$和$J$的可能值,选择能量最低的组合。
镁(Mg)的基谱项
- 电子排布:原子序数12,基态电子排布为$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$;
- 价电子分析:3s轨道有2个电子,$l=0$($S$轨道),自旋反平行(Pauli不相容原理),总自旋$S=0$;
- 基谱项:$^{2(0)+1}S_{0} = 1S_0$。
氯(Cl)的基谱项
- 电子排布:原子序数17,基态电子排布为$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5$;
- 价电子分析:3p轨道有5个电子,$l=1$($P$轨道)。根据Hund规则:
- 前3个电子自旋平行占据3个轨道($S=3/2$);
- 剩余2个电子反平行填充其中两个轨道($S=1/2$);
- 总角动量和自旋:$L=1$,$S=1/2$,$J=L+S=3/2$;
- 基谱项:$^{2(1/2)+1}P_{3/2} = 2P_{3/2}$。