能量最低原理

更新时间:2022-01-16 09:30

能量最低原理,若干粒子在一起,能量最低的状态是最稳定的平衡态,基态原子是处于最低能量状态的原子。核外电子的排布也遵循这一规律。基态多电子原子核外电子排布时总是先占据能量最低的轨道,当低能量轨道占满后。才排入高能量的轨道,以使整个原子能量最低。

定义

“系统的能量越低、越稳定”,这是自然界的普遍规律。原子核外电子的排布也遵循 这一规律,多电子原子在基态时,核外电子总是尽可能地先占据能量最低的轨道,然后按 原子轨道近似能级图的顺序依次向能量较高的能级上分布,称为能量最低原理。

原理

原子轨道能量的高低(也称能级)主要由主量子数n和角量子数l决定。当l相同时,n越大,原子轨道能量E越高,例如E1s原子核对外层电子的吸引力,从而使多电子原子的能级产生交错现象,如E4s能级组,共有7个能级组。电子可按这种能级图从低至高顺序填入。

作用

因为能量最低原理,所有的能量都是由高处流向低处,根据热力学第二定律,能量是有方向性的,任何自发反应能量守恒,但是都变大,因为有能量差,最终才有了能量的转换和传递。当这些能量差被我们用完的时候,即宇宙中所有的事物能量相等时,被称为热寂

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