化学术语“简并的”的定义
简并的: 描述能量完全相同的轨道或其他量子态,例如同一亚层的三个 p 轨道。
在孤立原子中,同一亚层的所有轨道都是简并的,所以三个 2p 轨道具有同一能量,五个 3d 轨道具有另一个相同的能量。洪德规则描述了电子如何填充简并轨道:先各占一个,然后再配对。简并可以被原子的周围环境打破,即发生分裂:在过渡金属配合物中,所连接的分子或离子使 d 轨道的能量略有不同,这就是许多此类化合物带有颜色的原因。
例子
- 自由碳原子的三个 2p 轨道
- 孤立铁原子的五个 3d 轨道
- 在氢原子中,2s 和 2p 轨道的能量相同
- 在 [Ti(H₂O)₆]³⁺ 中,分裂的 3d 轨道使该离子呈紫色
在元素周期表中
s、p、d、f 区的宽度分别为 2、6、10 和 14 列,与 1、3、5 或 7 个简并轨道所能容纳的电子数相对应。