一个原子中自旋相反的电子填入轨道需要电子成对能,会升高能量,为什么两个原子成键的时候自旋相反会降低能量?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/08 09:25:44
一个原子中自旋相反的电子填入轨道需要电子成对能,会升高能量,为什么两个原子成键的时候自旋相反会降低能量?
一个原子中自旋相反的电子填入轨道需要电子成对能,会升高能量,
为什么两个原子成键的时候自旋相反会降低能量?
一个原子中自旋相反的电子填入轨道需要电子成对能,会升高能量,为什么两个原子成键的时候自旋相反会降低能量?
可以这样理自旋相反的电子,其实这里的自旋就是指电子的角动量,你可以把它理解成电子的自转.
现在我们把电子放大,举个例子来说吧,假如把太阳看成原子核,地球是电子,而在地球轨道上还有一个与地球临近的星球.它们都在围绕太阳公转（这就和电子围绕原子核公转一样.）,现在,两个星球表面都带负电,我们来看看它们自转的时候的受电磁力情况：
首先,因为都带负电,同性相斥,使得体系能量有升高的趋势.
那么,考虑到自转,如果自转方向相同,这在两个球靠近的那个面,它们的相对速度方向是↑↓的,也就是说电流方向是↓↑的,那么,安培力←→的,是排斥力,可见,如果自旋相同,安培力和库仑力的协同作用会使得两个星球排斥作用增大,对应的电子,也就是说,如果两个氢原子形成氢分子的时候,轨道的电子自旋方向相同,那么,它们就有分解的趋势,也就是说这个时候的氢分子的能级状态比较高.（应该算一个激发态吧……）
同理,如果自旋相反,那么速度方向↑↑或↓↓,电流方向是↓↓或↑↑,安培力的方向都是→←,是吸引力,这样就可以平衡掉一部分库仑斥力,也就是说这样形成的氢分子的能级状态低,处于基态.
综上所述,氢原子形成共价键时自旋相反的电子密集在核间就能够使得体系的能量最低化,共价键就越稳定,键能越大.
呵呵！应该不是自旋相反的电子填充轨道，而是轨道只能“容纳”自旋相反的电子。
举个不恰当的例子：
在桌面上有两个杯子，每个杯子里装有一个胡萝卜（胡萝卜头粗根细，成锥形），杯子口径比胡萝卜直径略大。胡萝卜倒放时，势能小，稳定；正放时，重心上移，势能要增加，不稳定。现要把两个胡萝卜放进一个杯子里，腾空一个杯子，显然得把一个胡萝卜倒放，一个正放。把其中的一个胡萝卜由倒放转成正放，显然要做功...
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呵呵！应该不是自旋相反的电子填充轨道，而是轨道只能“容纳”自旋相反的电子。
举个不恰当的例子：
在桌面上有两个杯子，每个杯子里装有一个胡萝卜（胡萝卜头粗根细，成锥形），杯子口径比胡萝卜直径略大。胡萝卜倒放时，势能小，稳定；正放时，重心上移，势能要增加，不稳定。现要把两个胡萝卜放进一个杯子里，腾空一个杯子，显然得把一个胡萝卜倒放，一个正放。把其中的一个胡萝卜由倒放转成正放，显然要做功，增加势能，这就是电子成对能。由于把两个胡萝卜放到一个杯子里，减少了占据空间（以杯子为单位），这些空间的数量就代表着体系的能量高低，占用杯子数量减少，也就是体系能量降低。两个胡萝卜由各占一个杯子到共占一个杯子的过程，就是两个原子的成键过程。
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Pauli不相容原理
核外电子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则．能量最低原理就是在不违背泡利不相容原理的前提下，核外电子总是尽先占有能量最低的轨道，只有当能量最低的轨道占满后，电子才依次进入能量较高的轨道，也就是尽可能使体系能量最低．洪特规则是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同．后来量子力学证明，电子这样排布可使能...
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Pauli不相容原理
核外电子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则．能量最低原理就是在不违背泡利不相容原理的前提下，核外电子总是尽先占有能量最低的轨道，只有当能量最低的轨道占满后，电子才依次进入能量较高的轨道，也就是尽可能使体系能量最低．洪特规则是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同．后来量子力学证明，电子这样排布可使能量最低，所以洪特规则可以包括在能量最低原理中，作为能量最低原理的一个补充．
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自耗