Eψ＝Hψ

本日の目標・・・原子の電子配置が記述できる
Ｌ
電子・・・いくつかの層状になった電子殻に（軌道）に存在
＜高校までの記述＞
量子力学的扱い
古典的力学が通用しない
電子というミクロな世界を記述
シュレディンガー方程式（オーストリアの物理学者）
原子軌道の
エネルギー
Ｅψ＝Ｈψ
波動関数
ハミルトニアン
解を導く３つの量子数(quantum number)が定義
された
主量子数，方位量子数，磁気量子数
Ｋ
主殻
主量子数
n
軌道とエネルギー
の大きさを規定
方位量子数 副殻
l
磁気量子数
ml
原子軌道の形
を規定
0～±l
0～(n-1)
原子軌道
スピン量子数
ms
特定方向に対する
傾きを規定
K
1
0
s
0
1s ×１
+1/2, -1/2
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
L
2
0
s
0
2s ×１
+1/2, -1/2
Px, py,
pz
Px, py,
pz
1
p
-1, 0, +1
2p ×３
-1/2, +1/2
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
M
3
0
s
0
3s ×１
+1/2, -1/2
1
p
-1, 0, +1
3p
×３
-1/2, +1/2
2
d
-2, -1, 0,
3d
×５
-1/2, +1/2
Pauliの排他原理(Pauli exclusion principle)
一つの原子軌道に最大２つの電子を収容可能．
一つの原子の中で，４つの量子数がすべて同じ電子
は２つ以上存在しない．
+1,+2
これらの量子数の組み合わせ
↓
電子状態が決定
原子軌道の形
，いないかは
陰がついているか
｜
位相のちがい
｜
これら各々の軌道に｜
最高２個の電子が
存在できる
ｓ軌道
｜
｜
｜
｜
｜
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｜
｜
｜
｜
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｜
｜
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｜
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｜
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｜
｜
｜
｜
｜
｜
｜
｜
｜
｜
｜
｜
図を書き間違っちゃったぜ
ｐ軌道
軸間に広がる
｜
｜
｜
｜
｜
ｄ軌道
軸上に広がる
電子はどのように軌道に入っていくか
①エネルギー準位の低い
ところから入る
エ
構成原理
ネ
ル
ギ
｜
準
逆転
位
② Hund則に従う
Pauliの排他原理
逆転
スピン量子数・・・第４の量子数
+1/2,
-1/2
３つのp軌道に
電子が入って
いくことを
考える
電子のスピン
αスピン
縮重（縮退）
まず，１個目の電子が入る
解縮重
βスピン
２個目の電子の入り方は？
の２種存在
これは×
こちらが有利
Pauliの排他原理
Hundの法則
スピンが同じ向きに
４個目の電子は？
３個目の電子は？
なるようできるだけ
別々の軌道に入るの
スピン逆向き
が有利
電子配置の書き方
原子番号3のLiの電子配置は
副殻の電子
（右肩に数字）
内殻から，順に，
主量子数
副殻
主量子数→副殻の種類→副殻の電子数（右肩）
の順で書いていく
例）
電子配置の例外
原子番号28のNiの電子配置は
原子番号24のＶの電子配置は
よって，原子番号25のCrの電子配置は
ではなくて
ではなくて
このように，d軌道が
このように，d軌道が
安定な半閉殻
の状態をとることが
できるから
よって，原子番号29のCuの電子配置は
3d と 4s 軌道は，エ ネ
ルギー準位が近い
安定な閉殻
の状態をとることが
できるから