我发现了多电子原子电子电离能部分经验公式,其中可能蕴藏了人类未知的秘密,供有识、有志之士研究
黄新卫
100多年前,巴尔末等人先后发现了氢原子光谱的规律性,并导致了玻尔推出氢原子的结构模型,玻尔因此荣获了诺贝尔奖。
我在十几年前上高中二、三年级时,从化学教材的氢——氟各级电子电离能列表中,总觉得这其中应该是有规律可寻的。
后来上大学时,从化学教材中得知,由于多电子原子电子之间的相互作用难以分析,只能凭实验数据大致归纳为,某电子对其它电子的作用力,可等效为抵消了部分核电荷。
如,最内层两电子之间的相互作用,可等效为抵消了0.3——0.35个核电荷。
我根据自己分析总结出的经验公式,觉得可能不是这样。而是,最内层两电子可能据原子核距离不同,之间的相互作用,一个对另一个可等效为抵消了0.1052个核电荷,而另一个对这个可等效为抵消了0.513个核电荷。
两个电子的电离能之和就是
E=13.6[(n-0.1052)平方+(n-0.513)平方]
其中n为核电荷数
以下是高中化学教材上的实验数据和经验公式推导值(括弧内为经验公式推导值)
最内层两电子电离能之和(eV)
2 氦 78.9 (78.89)
3 锂 198 (198.08)
4 铍 371.6 (371.67)
5 硼 599.4 (599.65)
6 碳 881.8 (882.04)
7 氮 1218.7 (1218.82)
8 氧 1610.2 (1610.0)
9 氟 2055.6 (2055.6)
最大误差0.25,精度在万分之四。
有理由认为该经验公式可能蕴藏了人类未知的秘密,但我无法解释为什么会这样。
两电子之间是否存在某种人类未知的作用力?或者在微观下现有的作用力会产生改变?希望有识、有志之士研究。
如果能够从中发现人类未知的秘密,并能够进一步指导人类认识世界,那将是诺贝尔奖的有力争夺者!
最内层三电子电离能之和经验公式我还没有总结,但我认为可以总结为
E=13.6[(n-a)平方+(n-b)平方]+3.4(n-c)平方
其中n为核电荷数
其余类推。