题目
类氢离子体系,n不同,l相同的所有原子轨道的角度分布是相同的。()A. 错误B. 正确
类氢离子体系,n不同,l相同的所有原子轨道的角度分布是相同的。()
A. 错误
B. 正确
题目解答
答案
B. 正确
解析
考查要点:本题主要考查对原子轨道角度分布函数的理解,特别是主量子数$n$和角量子数$l$对轨道形状的影响。
解题核心思路:
角度分布函数的形状仅由角量子数$l$决定,与主量子数$n$无关。因此,当$l$相同而$n$不同时,所有原子轨道的角度分布是相同的。
破题关键点:
- 角度分布函数的决定因素:角度分布函数(如$P(\theta,\phi)$)由$l$和$m_l$共同决定,与$n$无关。
- 类氢离子的轨道特性:类氢离子的轨道形状由$l$决定,$n$仅影响轨道的大小和能量。
在原子轨道理论中:
- 主量子数$n$:决定轨道的大小和能量,并影响径向节点的数量。
- 角量子数$l$:决定轨道的形状,例如:
- $l=0$($s$轨道):球对称分布;
- $l=1$($p$轨道):哑铃形分布;
- $l=2$($d$轨道):更复杂的空间分布。
- 磁量子数$m_l$:决定轨道在空间中的取向(如$p$轨道的三个取向)。
结论:当$l$相同而$n$不同(如$n=2, l=1$和$n=3, l=1$的$p$轨道),它们的角度分布形状完全相同,仅轨道半径因$n$不同而变化。因此题目描述正确。