电子排布
? ? ? 處于穩定狀態的原子,核外電子服從一定的分布的原則,在原子核外進行具有一定的規律性的分布。核外電子將盡可能地按能量最低原理排布,同時還要遵守泡利不相容原理和洪特規則。盡管對于原子核外的電子排布有不同的模型,但是軌道模型的電子排布還是很成功、很方便的解釋了許多物理、化學等學科問題,具有重要的作用。
? ? ? 電子排布是表示原子核外電子排布的圖式之一。有七個電子層,分別用1、2、3、4、5、6、7等數字表示K、L、M、N、O、P、Q等電子層,用s、p、d、f等符號分別表示各電子亞層,并在這些符號右上角用數字表示各亞層上電子的數目。如氧原子的電子排布式為1s22s22p4。迄今為止,只發現了7個電子層!
1、表征電子在原子核外排布狀態的四個參數:
| 電子層 | n | 主量子數 |
| 電子亞層 | i | 角量子數 |
| 電子云的伸展方向 | m | 磁量子數 |
| 電子自旋 | ms | 自旋量子數 |
2、電子在排布規則
s電子亞層有1個軌道,p有3個,d有5個,f有7個。
電子在原子核外排布時遵守下列次序:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d……
3、每個軌道電子個數
在同一個原子中沒有也不可能有運動狀態完全相同的兩個電子存在,這就是泡利不相容原理所告訴大家的。根據這個規則,如果兩個電子處于同一軌道,那么,這兩個電子的自旋方向必定相反。也就是說,每一個軌道中最多只能容納兩個自旋方向相反的電子。根據泡利不相容原理,我們得知:s亞層只有1個軌道,最多可以容納兩個自旋相反的電子;p亞層有3個軌道,最多可以容納6個電子;d亞層有5個軌道,最多可以容納10個電子;f亞層有7個軌道,最多可以容納14個電子。我們還得知:第一電子層(K層)中只有1s亞層,最多容納兩個電子;第二電子層(L層)中包括2s和2p兩個亞層,總共可以容納8個電子;第3電子層(M層)中包括3s、3p、3d三個亞層,總共可以容納18個電子……第n層總共可以容納2n2個電子。
對于某元素原子的核外電子排布情況,先確定該原子的核外電子數(即原子序數、質子數、核電荷數),如24號元素鉻,其原子核外總共有24個電子,然后將這24個電子從能量最低的1s亞層依次往能量較高的亞層上排布,只有前面的亞層填滿后,才去填充后面的亞層,每一個亞層上最多能夠排布的電子數為:s亞層2個,p亞層6個,d亞層10個,f亞層14個。 最外層電子到底怎樣排布,還要參考洪特規則,如24號元素鉻的24個核外電子依次排列為 1s22s22p63s23p64s23d4 根據洪特規則,d亞層處于半充滿時較為穩定,故其排布式應為: 1s22s22p63s23p64s13d5 最后,按照人們的習慣“每一個電子層不分隔開來”,改寫成 1s22s22p63s23p63d54s1即可。 4、排布規律 (1)泡利不相容原理:每個軌道最多只能容納兩個電子,且自旋相反配對 (2)能量最低原理:電子盡可能占據能量最低的軌道 (3)洪特規則:簡并軌道(能級相同的軌道)只有被電子逐一自旋平行地占據后,才能容納第二個電子 另外:等價軌道在全充滿、半充滿或全空的狀態是比較穩定的,亦即下列電子結構是比較穩定的: 全充滿---p6或d10或f14 半充滿----p3或d5或f7 全空-----p0或d0或f0 還有少數元素(如某些原子序數較大的過渡元素和鑭系、錒系中的某些元素)的電子排布更為復雜,既不符合鮑林能級圖的排布順序,也不符合全充滿、半充滿及全空的規律。而這些元素的核外電子排布是由光譜實驗結果得出的,我們應該尊重光譜實驗事實。 對于核外電子排布規律,只要掌握一般規律,注意少數例外即可。轉載于:https://www.cnblogs.com/crhdyl/p/4993683.html
總結
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