洪德最大多重度规则

✍ dations ◷ 2025-12-05 00:10:40 #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

  • 米德尔斯伯勒米德尔斯伯勒(Middlesbrough,i/ˈmɪdəlzbrə/ MID-əlz-brə)是位于英国东北部的一座城市。在行政上属英格兰北约克郡的米德尔斯伯勒区。市区人口约有14万人。米德尔斯伯勒地
  • 分而治之分而治之是一种很古老但很实用的策略,或者说战略。本意即使将一个较大的力量打碎分成小的力量,这样每个小的力量都不足以对抗大的力量。在现实应用中,分而治之往往是阻止小力量
  • 特定恐惧症特殊恐惧症(英语:specific phobia),是对某种特定的物体或情景有不合理的害怕。当患者接触这些物体和场景时,他们会立即感到特有的恐惧。DSM-IV-TR根据患者所害怕物体的来源将特殊
  • 额济纳河额济纳河(“亦集乃”的音转)是中国第二大内陆河,干流全长821公里。流经青海省、甘肃省和内蒙古自治区。上游叫羌谷水、鄂博河(蒙古语“先祖之地”,古作弱水),流淌在甘肃张掖地区;流
  • 英国授勋及嘉奖制度大不列颠及北爱尔兰联合王国荣誉制度是奖励个体在联合王国本土及海外领土上因其个人英勇行为、杰出服务或特殊成就的手段。该系统包括荣誉、勋章和奖章三个部分。 荣誉用于
  • 刘顺 (明朝宦官)刘顺(1384年-1440年),女真族,刘姓为朱棣所赐,永乐时期的御马监太监。洪武十七年,出生。洪武年间,入侍燕王府。洪武二十九年,为朱棣近侍。建文元年,随燕王起兵。永乐元年,以军功授予御马
  • 科斯塔图书奖科斯塔图书奖(英语:Costa Book Awards)是英国一项重要的文学奖,原名惠特贝瑞图书奖(英语:Whitbread Book Awards),于1971年由惠特贝瑞公司赞助创办,2005年改由其子公司Costa coffee赞
  • 大濑良大地大濑良大地(Osera Daichi,1991年6月17日-)是一名出身于日本长崎县大村市的棒球选手,司职投手,目前效力于日本职棒广岛东洋鲤鱼。71 高信二 | 75 广瀬纯 | 76 仓义和 | 80 山田和利
  • 特力利汀特力利汀(国际非专利药品名称:Teneligliptin,商品名为“Tenelia”),系治疗2型糖尿病的药物。目前,该药已在日本通过相关审批 It belongs to the class of anti-diabetic drugs k
  • 2016年至2017年德国足球丙级联赛2016年至2017年德国足球丙级联赛是第9届德国足球丙级联赛。赛季于2016年7月29日开始,至2017年5月20日结束,其中2016年12月19日至2017年1月26日为冬歇期。在本届德乙最终名列冠