電子云模型

電子云模型

電子云是1926年奧地利學者薛丁格在德布羅意關係式的基礎上,對電子的運動做了適當的數學處理,提出了二階偏微分的的著名的薛丁格方程式。這個方程式的解的模的平方,如果用三維坐標以圖形表示的話,就是電子云。 請參考《無機化學》.北師大無機教研室編·1981年版·人民教育出版社出版·

創建

電子云模型中的電子在原子核外很小的空間內做高速運動,其運行沒有固定的規律,接近近代人類對原子結構的認識,屬於分層排布。

電子云

電子云是近代對電子用統計的方法,在核外空間分布方式的形象描繪,它的區別在於行星軌道式模型。電子有波粒二象性,它不像巨觀物體的運動那樣有確定的軌道,因此畫不出它的運動軌跡。我們不能預言它在某一時刻究竟出現在核外空間的哪個地方,只能知道它在某處出現的機會有多少。為此,就以單位體積內電子出現幾率,即幾率密度大小,用小白點的疏密來表示。小白點密處表示電子出現的幾率密度大,小白點疏處幾率密度小,看上去好像一片帶負電的雲狀物籠罩在原子核周圍,因此叫電子云。

在量子化學中,用一個波函式Ψ(x,y,z)表征電子的運動狀態,並且用它的模的平方|Ψ|2值表示單位體積內電子在核外空間某處出現的幾率,即幾率密度,所以電子云實際上就是|Ψ|2在空間的分布。研究電子云的空間分布主要包括它的徑向分布和角度分布兩個方面。徑向分布探求電子出現的幾率大小和離核遠近的關係,被看作在半徑為r,厚度為dr的薄球殼內電子出現的幾率。角度分布探究電子出現的幾率和角度的關係。

例如s態電子,角度分布呈球形對稱,同一球面上不同角度方向上電子出現的幾率密度相同。p態電子呈8字形紡錘形,不同角度方向上幾率密度不等。有了pz的角度分布,再有n=2時2p的徑向分布,就可以綜合兩者得到2pz的電子云圖形。由於2p和3p的徑向分布不同,2pz和3pz的電子云圖形也不同。

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