カリウムとホウ素の基底状態の項記号

質問

カリウム原子→ ^2P_1/2 ^2P_3/2
ホウ素原子 →^2P_1/2 ^2P_3/2

と同じになってしまうんですが合っているでしょうか？
合っているならP軌道に電子が一つだけ余っている場合全てこのような項記号でかけるようなきがするのですが…
わかるかたお願いします。

回答No.3

101325 · ベストアンサー

> カリウム原子は　2^S_1/2 であってますよね！

はい。あってます。

> ベリリウム原子の一つの価電子が３ｄ軌道に励起された場合は
> ^2D_5/2 ^2D_7/2

いいえ。軌道角運動量がD項になるのはあってます。ですけど、スピン多重度2S+1は2ではなく、1または3になります。これは電子配置 1s^2 2s^1 3d^1 から分かるように、不対電子が2個あるためです。

２ｓ軌道に残った価電子スピンと３ｄ軌道に励起された電子スピンが同じ向きのときは 2S+1=3 で、逆向きのときが 2S+1=1 になります。スピン-軌道相互作用を考えると全角運動量 J = L+S, L+S-1, ..., |L-S| は、
　S=1,L=2 のときJ=1,2,3
　S=0,L=2 のときJ=2
になりますから、ベリリウム原子の一つの価電子が３ｄ軌道に励起された場合は
^3D_1 ^3D_2 ^3D_3 ^1D_2
になります。

> 塩素原子の基底電子配置ではホウ素原子と同じと考えていいでしょうか？

はい。どちらの原子も S=1/2, L=1 ですので、おおまかには同じと考えていいです。うるさいことをいえば、塩素原子とホウ素原子ではスピン-軌道相互作用の符号が逆になるので、ホウ素原子では J=1/2 の ^2P_1/2 が基底状態に、塩素原子では J=3/2 の ^2P_3/2 が基底状態になります。

お礼

ありがとうございます！すごくわかりやすかったです！ここはなんどやっても答えが一致せず理解しにくかったのですがわかりました！本当にありがとうございます！！！！

回答No.2

101325

> 合っているでしょうか？

いいえ。間違っています。カリウムKは1族元素で、ガリウムGaが13族元素です。

> P軌道に電子が一つだけ余っている場合全てこのような項記号でかける

はい。そうなります。同じ理屈で、s軌道に電子が一つだけ余っている場合は、全て ^2S_1/2 になります。

補足

簡単なミスで手を煩わせてすみません。
カリウム原子は　2^S_1/2 であってますよね！
ベリリウム原子の一つの価電子が３ｄ軌道に励起された場合は
^2D_5/2 ^2D_7/2
塩素原子の基底電子配置ではホウ素原子と同じと考えていいでしょうか？

回答No.1

km1939

もう一度よく「元素の電子配置」をみてください。
　　見方が違っていませんか

お礼

簡単なミスをしたうえに手を煩わせてすみませんでした。ありがとうございます。