洪德最大多重度规则

✍ dations ◷ 2025-07-07 09:00:03 #量子化学,光谱学

洪德最大多重度规则(Hund's rule of maximum multiplicity)是洪德规则中的第一条,于1925年由弗里德里希·洪德提出。因其在原子化学、光谱学、量子化学中的重要性,又常被简称为洪德规则,而忽略洪德的另外两条规则。一些中学教材里面介绍的洪德规则实际上是本规则,如在人教版化学选修教材中,洪德规则被表述为:“当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同。”

洪德最大多重度规则可以表述为:一个确定的电子排布的所有能态中,自旋多重度最高的能态能量最低。

运用光谱学的语言,上面的“能态”一词可以换为“光谱项”。上面表述中的“自旋多重度”是化学用语,它等于2S+1,其中S是体系的自旋量子数。自旋多重度是在S给定的情况下自旋磁量子数mS的所有可能取值的个数。上面表述中的“自旋多重度最高”也可以等价地表述为“自旋量子数最大”。

原始的洪德规则是基于对原子的观察而得出,但化学家经常将洪德规则用在分子和分子片(自由基)上面。最常见的例子是光化学中借助洪德规则而得出基态为单重态的分子的最低能量的三重态(S=1,光谱学记号T1)比单重态第一激发态(S=0,光谱学记号S1)的能量要低。推广后的洪德规则也是广泛适用的,但有部分例外,详见下文。

对于这一规则,早期的一个解释是,高自旋态迫使电子占据不同的空间轨道,减低了电子之间的库仑排斥作用。然而近代的量子力学计算表明,洪德规则的真正原因是高自旋态下电子与原子核的吸引作用受到较少的屏蔽。

对于硅原子,基态电子排布为1s2 2s2 2p6 3s2 3p2,只有3p亚层不是全满,故只要考虑p2排布对应的光谱项,简单的计算可知它包含三个光谱项1、3与1,由洪德最大多重度规则可知基态光谱项为3,右图中画出了这一光谱项所包含的其中一个状态(==1)。

2004年,研究人员合成了一种称为DMX(英语:5-dehydro-m-xylylene)的三自由基,是第一个被发现不符合洪德规则的有机体系。

相关

  • 十六烷基三甲基氯化铵十六烷基三甲基氯化铵是一种带有长链的季铵盐,分子式为CH3(CH2)15N(Cl)(CH3)3。十六烷基三甲基氯化铵是常用的消毒剂,常用在润发乳和洗发精中,因为同时有亲脂性的长碳链及亲水
  • 强迫症治疗药强迫症(英语:Obsessive-Compulsive Disorder,缩写:OCD)又译强迫性疾患、强迫性障碍、强迫性病症强迫症疾患、强迫性神经症,亦译沉溺,是一种精神病。西方精神医学中的强迫症包含强迫
  • 巽他语.mw-parser-output ruby.zy{text-align:justify;text-justify:none}.mw-parser-output ruby.zy>rp{user-select:none}.mw-parser-output ruby.zy>rt{font-feature-settings:
  • 中文自动分词中文自动分词指的是使用计算机自动对中文文本进行词语的切分,即像英文那样使得中文句子中的词之间有空格以标识。中文自动分词被认为是中文自然语言处理中的一个最基本的环节
  • 卡雷尔·施瓦岑贝格卡雷尔·施瓦岑贝格(1937年12月10日-),生于布拉格。是一位捷克政治人物,现任众议员、传统、责任、繁荣党领导人,在2010年7月至2013年7月期间担任捷克外长,曾担任参议员。出身于奥
  • 中国文化大学出版部中国文化大学出版部,简称华冈出版部,是中国文化大学附设的大学出版社,1962年中国文化大学建校同时成立,出版方向为辞典、大学专业丛书、文艺丛书、地图集、外文书籍与期刊等。荣
  • 奥斯曼·努里帕夏奥斯曼·努里帕夏(奥斯曼土耳其语:عثمان نوری پاشا‎,土耳其语:Osman Nuri Pasha,1832年1月1日-1900年4月5日)亦称加齐·奥斯曼帕夏,他是奥斯曼帝国的元帅、“战斗英雄
  • 人间世 (林语堂)《人间世》是林语堂于1934年4月初创办并主编的半月刊,由良友图书印刷有限公司出版兼发行,至1935年年底停刊,共出了42期。林语堂的《人间世》的办刊宗旨是提倡小品文,侧重登载小
  • 娃娃谷 (小说)《娃娃谷》(英语:)为美国小说,美国作家贾桂琳·苏珊(Jacqueline Susann)于1966年出版。标题中的“娃娃”是一个贾桂琳·苏珊使用的俚语 ,娃娃也代表了女性在重男轻女的世界中“扮演
  • 李景夏李景夏(韩语:이경하,1811年-1891年),字汝会。朝鲜王朝宪宗之母神贞王后赵氏的姻亲,原为丰壤赵氏的得力部将。谥号襄肃。朝鲜高宗继位后受到兴宣大院君的重用,用狠毒的手段迫使大院君