双语化学辞典Chem Lexicon
研究生Graduate 配位化学与晶体场 Coordination chemistry & ligand fields

d 电子组态谱项能量(拉卡参数)d-configuration term energies (Racah parameters)

\[E(^3\!P) - E(^3\!F) = 15B\ \ (d^2, d^8),\qquad E(^4\!P) - E(^4\!F) = 15B\ \ (d^3, d^7)\]
八面体 d³ 的第一吸收带直接给出 Δofor octahedral d³ the first band equals Δo
\[d^3\ (O_h):\ \ \nu_1 = \Delta_\mathrm{o},\quad \nu_1(^4\!A_{2g}\to{}^4T_{2g}) = 10Dq\]

含义Meaning

自由离子谱项能量差用拉卡参数 B、C 表示;田边–菅野图以 E/B 对 Δo/B 作图,由两条吸收带可同时求出 Δo 和 B。

Free-ion term separations are expressed through Racah parameters B and C; Tanabe–Sugano diagrams (E/B vs Δo/B) let two absorption bands fix both Δo and B.

符号说明Symbols

符号Symbol含义 Meaning单位 Unit
\(B, C\)拉卡参数(电子排斥积分的组合)Racah parameters (combinations of repulsion integrals)cm⁻¹
\(Dq\)Δo/10Δo/10cm⁻¹

推导Derivation

  1. 多电子原子的谱项由电子间排斥区分,其能量可写成斯莱特–康登积分 F₀、F₂、F₄ 的组合,拉卡将其重组为 A、B、C。

    Terms are split by interelectronic repulsion, written in Slater–Condon integrals and regrouped by Racah as A, B, C.

  2. 同自旋多重度谱项之间的差只含 B(如 ³F–³P = 15B),不同多重度之间才出现 C。

    Same-multiplicity separations involve only B; C enters between multiplicities.

  3. 配体场中谱项进一步分裂,随 Δo 变化形成田边–菅野图;读出跃迁比值即可定位。

    In a ligand field terms split further with Δo, giving the Tanabe–Sugano diagram.

适用条件与局限Assumptions & limitations

  • 只计 d 电子;忽略自旋–轨道耦合(重元素需考虑)。

    d electrons only; spin–orbit coupling neglected.

例题Worked example

[Cr(H₂O)₆]³⁺(d³)第一吸收带 17 400 cm⁻¹ = Δo。

[Cr(H₂O)₆]³⁺ (d³): first band 17 400 cm⁻¹ = Δo.