电子排布
? ? ? 處于穩(wěn)定狀態(tài)的原子,核外電子服從一定的分布的原則,在原子核外進(jìn)行具有一定的規(guī)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(shí)還要遵守泡利不相容原理和洪特規(guī)則。盡管對(duì)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(xué)等學(xué)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(gè)電子層,分別用1、2、3、4、5、6、7等數(shù)字表示K、L、M、N、O、P、Q等電子層,用s、p、d、f等符號(hào)分別表示各電子亞層,并在這些符號(hào)右上角用數(shù)字表示各亞層上電子的數(shù)目。如氧原子的電子排布式為1s22s22p4。迄今為止,只發(fā)現(xiàn)了7個(gè)電子層!
1、表征電子在原子核外排布狀態(tài)的四個(gè)參數(shù):
| 電子層 | n | 主量子數(shù) |
| 電子亞層 | i | 角量子數(shù) |
| 電子云的伸展方向 | m | 磁量子數(shù) |
| 電子自旋 | ms | 自旋量子數(shù) |
2、電子在排布規(guī)則
s電子亞層有1個(gè)軌道,p有3個(gè),d有5個(gè),f有7個(gè)。
電子在原子核外排布時(shí)遵守下列次序:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d……
3、每個(gè)軌道電子個(gè)數(shù)
在同一個(gè)原子中沒有也不可能有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的兩個(gè)電子存在,這就是泡利不相容原理所告訴大家的。根據(jù)這個(gè)規(guī)則,如果兩個(gè)電子處于同一軌道,那么,這兩個(gè)電子的自旋方向必定相反。也就是說,每一個(gè)軌道中最多只能容納兩個(gè)自旋方向相反的電子。根據(jù)泡利不相容原理,我們得知:s亞層只有1個(gè)軌道,最多可以容納兩個(gè)自旋相反的電子;p亞層有3個(gè)軌道,最多可以容納6個(gè)電子;d亞層有5個(gè)軌道,最多可以容納10個(gè)電子;f亞層有7個(gè)軌道,最多可以容納14個(gè)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(gè)電子;第二電子層(L層)中包括2s和2p兩個(gè)亞層,總共可以容納8個(gè)電子;第3電子層(M層)中包括3s、3p、3d三個(gè)亞層,總共可以容納18個(gè)電子……第n層總共可以容納2n2個(gè)電子。
對(duì)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(shù)(即原子序數(shù)、質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)),如24號(hào)元素鉻,其原子核外總共有24個(gè)電子,然后將這24個(gè)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(gè)亞層上最多能夠排布的電子數(shù)為:s亞層2個(gè),p亞層6個(gè),d亞層10個(gè),f亞層14個(gè)。 最外層電子到底怎樣排布,還要參考洪特規(guī)則,如24號(hào)元素鉻的24個(gè)核外電子依次排列為 1s22s22p63s23p64s23d4 根據(jù)洪特規(guī)則,d亞層處于半充滿時(shí)較為穩(wěn)定,故其排布式應(yīng)為: 1s22s22p63s23p64s13d5 最后,按照人們的習(xí)慣“每一個(gè)電子層不分隔開來”,改寫成 1s22s22p63s23p63d54s1即可。 4、排布規(guī)律 (1)泡利不相容原理:每個(gè)軌道最多只能容納兩個(gè)電子,且自旋相反配對(duì) (2)能量最低原理:電子盡可能占據(jù)能量最低的軌道 (3)洪特規(guī)則:簡(jiǎn)并軌道(能級(jí)相同的軌道)只有被電子逐一自旋平行地占據(jù)后,才能容納第二個(gè)電子 另外:等價(jià)軌道在全充滿、半充滿或全空的狀態(tài)是比較穩(wěn)定的,亦即下列電子結(jié)構(gòu)是比較穩(wěn)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(shù)元素(如某些原子序數(shù)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(fù)雜,既不符合鮑林能級(jí)圖的排布順序,也不符合全充滿、半充滿及全空的規(guī)律。而這些元素的核外電子排布是由光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出的,我們應(yīng)該尊重光譜實(shí)驗(yàn)事實(shí)。 對(duì)于核外電子排布規(guī)律,只要掌握一般規(guī)律,注意少數(shù)例外即可。轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/crhdyl/p/4993683.html
總結(jié)
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