Ξ离子的极化率冯玉彪1,张绍印1,孙洪涛2,李源1,朱艳云1(1.大连轻工业学院化学工程系,辽宁大连116001;2.辽阳化学高等专科学校,辽宁辽阳111024)关键词:等电子系列;离子极化率;有效核电荷;有效主量子数摘要:应用Slater等人的工作,处理了周期系中结构相同的等电子系列离子,给出了离子极化率与有效核电荷及有效主量子数之间的关系式,并计算了周期系中各族元素、包括过渡金属元素离子的极化率。:O641文献标识码:AIonicpolarizabilityFENGYu2biao1,ZHANGShao2yin1,SUNHong2tao2,LIYuan1,ZHUYan2yun1(1.Dept.ofchem.Eng.,DalianInstituteofLightIndustry,Dalian116034,China;2.LiaoyanghighschoolofChemicalengi2neening,Liaoyang111024,China)Keywords:equalelectronicseries;polarizability;effectivenuclearcharge;effectivechiefquantumnumberAbstract:Inthispaper,Slaterandother’sworkshavebeendevelopedtodealwithaseriesofisoeletronicionswiththesamestructureinperiodictable.Anequationdescribingtherelationbetweenionicpolarizabili2tyandeffectivenuclerchargeandchiefquantumnumberarederived.Ionicpolarizabilityofallelements(in2cludingtransitionmetals)arecalculated.式中,n3为离子最外层轨道有效主量子数;Z3为有效核电荷数,它等于原子序数Z减去屏蔽系离子的极化率,前人曾做过很多研究。Borr1.Kordes2等对于周期系中等电子系列离子提出过离子极化率与有效核电荷、离子半径、电价、Born推斥之间的经验关系式。但对于过渡金属离子极化率,他们的计算就遇到很大的困难。游效曾3对惰性气体型阳离子,给出了离子极化率与电子亲和势的经验关系式;对于一般离子极化率给出了离子极化率与离子半径、离子有效核电荷及有效主量子数之间的关系式。但对于某些缺乏离子半径数据的阳离子和电子亲和势缺乏的阴离子,文献3也就无法处理了。本文应用Slater等人的工作,从有效核电荷和有效主量子数出发,就可计算周期系中各族元素离子的极化率,特别是过渡金属离子的极化率。Z3数σ,即=Z-σ;S是最外层轨道的电子数;a0为Bohr半径。对于等电子系列离子,式(1)可改写表示为:ananα=(2)=34(Z-σ)4Z其中3Sa041n3(n3+1)2(n3)2α(3)=+n22为结构参数,与有效主量子数n3和外层电子数S有关,对同一等电子系列离子为常数。式(2)就是计算离子极化率的简单关系式,原则上,对于已知电子结构的离子,如果知道了有效主量子数n3和屏蔽系数σ值,就可由式(3)和式(2)方便地计算出离子的极化率。但是,当用文献[5]给出来的有效主量子数n3值和屏蔽系数σ值,由式(3)和式(2)式来计1极化率公式按照Slater4离子极化率α的关系式:3413232n(n+1)(n+2)Sa30·α=(1)42Z3Ξ收稿日期:1999209208作者简介:冯玉彪(1940～),男,副教授.冯玉彪等:离子的极化率第2期99算离子极化率时,发现它存在着很大的不适用。笔者认为这种不适用是文献[5]给出的有效主量子数n3和屏蔽系数σ不尽合理造成的。本文就是在总结离子极化率数据的基础上,改进徐光宪等人给出来的有效主量子数n3和屏蔽系数σ,寻找出一套适合于计算离子极化率的有效主量子数n3和屏蔽系数σ的经验数据。子系列极化率的实验值优化拟合给出来。以周期系中第二周期满壳层等电子系列为例;O2-、F-、Ne、Na+、Mg2+、Al3+、Si4+、P5+、S6+、Cl7+是具有1S22S22P6电子构型的等电子系列,由于它们电子结构完全相同(n=2,S=8)决定了它们具有33相同的n、bn、an和σ值,而Z=Z-σ是一个公差为1的数列。因此,如果知道等电子系列的极化率α值,根据式(2)和式(4)就不难优化拟合出bn和有效主量子数n3值,列于表1。表1中列出的bn2有效主量子数和屏蔽系数的确定式(3)是结构参数an的表达式,可改写为使-10值,计算时Bohr半径取值a0=0.529×10m。有了bn值,再查得离子的最外层轨道的电子数S,通过式(3)′就不难求出各种离子的结构参数an值。屏蔽系数σ,可按文献5徐光宪等改进的Slater法相同方式计算,但屏蔽系数略做改进,改进的各屏蔽系数列于表2和表3。用更为方便的如下形式:s·bn(3)′an=其中a313403232bn=n(n+1)(n+2)(4)2bn为仅与有效量子数有关的参数。而有效主量子数n3值,可通过同一周期系中满壳层等电表1有效主量...