📝 Elektron konfiguratsiya va termlar
dⁿ konfiguratsiyalar • Russell-Saunders termlari • Hund qoidasi • Mikroholatlar
📋 Elektron konfiguratsiya va term belgilar
Term belgi — atom yoki ionning umumiy spin (S) va orbital (L) burchak momentlariniifodalovchi kvant-mexanik belgi: ²S⁺¹L. Kompleks birikmalarda metall markazining term belgisi uningspektral, magnit va kimyoviy xossalarini tushunish uchun asos bo'ladi. Termlar Russell-Saunders (LS) bog'lanish sxemasi asosida aniqlanadi (3d metallar uchun qo'llaniladi).
Term belgi tarkibi: ²S⁺¹L
- • S — umumiy spin kvant soni (toq elektronlar yig'indisi)
- • 2S+1 — spin multiplikligi (singlet=1, dublet=2, triplet=3...)
- • L — umumiy orbital burchak momenti (S, P, D, F, G...)
- • J — umumiy burchak moment (|L−S| dan L+S gacha)
- • To'liq belgi: ²S⁺¹L_J (masalan: ³P₂, ⁵D₄)
Hund qoidalari
- Maksimal S — eng past energiyali term maksimal spinga ega
- Maksimal L — bir xil S bo'lsa, maksimal L term barqarorroq
- J qiymati: qobiq yarimdan kam to'lgan bo'lsa — eng kichik J; yarimdan ko'p to'lgan bo'lsa — eng katta J
📊 dⁿ konfiguratsiyalar uchun erkin ion termlari
| dⁿ | Ion misoli | Barcha termlar | Asosiy (Hund) termi | S | 2S+1 |
|---|---|---|---|---|---|
| d¹ | Ti³⁺, V⁴⁺ | ²D | ²D | 1/2 | 2 (dublet) |
| d² | V³⁺, Cr⁴⁺ | ³F, ³P, ¹G, ¹D, ¹S | ³F | 1 | 3 (triplet) |
| d³ | Cr³⁺, Mn⁴⁺ | ⁴F, ⁴P, ²G, ²F, ²D, ²H | ⁴F | 3/2 | 4 (kvartet) |
| d⁴ | Cr²⁺, Mn³⁺ | ⁵D, ³H, ³G, ³F, ³D, ³P, ¹I... | ⁵D | 2 | 5 (kvintet) |
| d⁵ | Mn²⁺, Fe³⁺ | ⁶S, ⁴G, ⁴F, ⁴D, ⁴P, ²I... | ⁶S | 5/2 | 6 (sekstet) |
| d⁶ | Fe²⁺, Co³⁺ | ⁵D, ³H, ³G, ³F, ³D, ³P, ¹I... | ⁵D | 2 | 5 (kvintet) |
| d⁷ | Co²⁺, Ni³⁺ | ⁴F, ⁴P, ²G, ²F, ²D, ²H... | ⁴F | 3/2 | 4 (kvartet) |
| d⁸ | Ni²⁺, Cu³⁺ | ³F, ³P, ¹G, ¹D, ¹S | ³F | 1 | 3 (triplet) |
| d⁹ | Cu²⁺ | ²D | ²D | 1/2 | 2 (dublet) |
| d¹⁰ | Zn²⁺, Cd²⁺ | ¹S | ¹S | 0 | 1 (singlet) |
* d⁴ va d⁹ konfiguratsiyalar bir-biriga "teskari" — bir xil termlarga ega (teshiklarning ekvivalentligi). d¹ va d⁹, d² va d⁸, d³ va d⁷, d⁴ va d⁶ juftliklari o'xshash.
🔬 Mikroholatlar jadvali — d² konfiguratsiya misolida
Mikroholat — elektronlarning orbitallar bo'yicha aniq taqsimoti. Term — bir xil energiyaga ega mikroholatlar guruhi. d² konfiguratsiya uchun jami 45 ta mikroholat mavjud bo'lib, ular⁵ ta termga birlashadi: ³F (21 mikroholat), ³P (9), ¹G (9), ¹D (5), ¹S (1).
d² mikroholatlar taqsimoti:
³F
21 mikroholat
Triplet
Asosiy — Hund
³P
9 mikroholat
Triplet
Qo'zg'algan
¹G
9 mikroholat
Singlet
Yuqori energiya
¹D
5 mikroholat
Singlet
Yuqori energiya
¹S
1 mikroholat
Singlet
Eng yuqori
Hisob: d² konfiguratsiya — 2 ta elektron 5 ta d-orbitalga: C(10,2) = 45 mikroholat.Spin ko'plik: parallel spinli (S=1) — 30 ta, antiparallel spinli (S=0) — 15 ta.
💎 Oktaedrik maydonda term belgilar
Erkin ion termlari oktaedrik (Oh) maydonda ajraladi. Har bir term ma'lum simmetriyaga ega holatlarga bo'linadi. Bu bo'linishTanabe-Sugano va Orgel diagrammalari uchun asos bo'ladi.
| Erkin ion termi | Oh maydonda | Degeneratsiya | dⁿ misol |
|---|---|---|---|
| S (L=0) | A₁g | 1 | d⁵ HS: ⁶S → ⁶A₁g |
| P (L=1) | T₁g | 3 | d²: ³P → ³T₁g(P) |
| D (L=2) | E_g + T₂g | 2+3 | d¹: ²D → ²T₂g + ²E_g |
| F (L=3) | A₂g + T₁g + T₂g | 1+3+3 | d²: ³F → ³T₁g(F) + ³T₂g + ³A₂g |
| G (L=4) | A₁g + E_g + T₁g + T₂g | 1+2+3+3 | d²: ¹G → ¹A₁g + ¹E_g + ¹T₁g + ¹T₂g |
✅ Asosiy xulosalar
- Term belgi: ²S⁺¹L — umumiy spin va orbital momentlarni ifodalaydi
- dⁿ konfiguratsiyalar — Hund qoidalari asosida asosiy holat aniqlanadi
- Oktaedrik maydonda termlar simmetriyaga qarab ajraladi (Tanabe-Sugano asosi)
- Mikroholatlar soni — C(10,n) formula bilan hisoblanadi