核外电子排布方式 |
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原子结构与元素性质 · 一 · 「核外电子排布方式」
能层与能级
能层： 多电子原子的核外电子的能量是不同的，离核近的电子能量较低，离核越远，电子的能量越高。可以将核外电子分成不同的能层，并用符号 \(K、L、M、N、O、P、Q....\) 表示相应离核最近的第一能层，次之的第二能层，以此类推三、四、五、六、七能层。
电子层序数( \(n\) )
\(1\)
\(2\)
\(3\)
\(4\)
\(5\)
\(6\)
\(7\)
符号表示
\(K\)
\(L\)
\(M\)
\(N\)
\(O\)
\(P\)
\(Q\)
能量大小
小
\(\longrightarrow\)
\(\longrightarrow\)
\(\longrightarrow\)
\(\longrightarrow\)
\(\longrightarrow\)
大
距核远近
近
\(\longrightarrow\)
\(\longrightarrow\)
\(\longrightarrow\)
\(\longrightarrow\)
\(\longrightarrow\)
远
实验和量子力学研究表明，多电子原子中，同一能层的电子，能量可能不同，因此还能再将它们分成若干能级。在每一个能层中，能级符号的顺序是\(ns、np、nd、nf...\)（\(n\) 表示能层）。
能层
\(n = 1\)
\(n = 2\)
\(n = 3\)
\(n = 4\)
K
\(L\)
\(M\)
\(N\)
能级种类
\(s\)
\(s\)
\(p\)
\(s\)
\(p\)
\(d\)
\(s\)
\(p\)
\(d\)
\(f\)
原子轨道
\(1s\)
\(2s\)
\(2p\)
\(3s\)
\(3p\)
\(3d\)
\(4s\)
\(4p\)
\(4d\)
\(4f\)
原子轨道数
\(1\)
\(1+3 = 4\)
\(1+3+5 = 9\)
\(1+3+5+7 = 16\)
原子轨道数为 \(n^2\) 每一电子层所容纳的电子数最多为 \(2n^2\) 个 电子云与原子轨道 概率密度1913 年，玻尔 提出氢原子模型，电子在 线性轨道 上绕核运行。量子力学指出，一定空间运动状态的电子在核外空间各处都可能出现，但出现的 概率 不同，可用概率密度 \((\rho)\) 表示，即 \[ \rho＝\frac{P}{V}(P\ 表示电子在某处出现的概率,V\ 表示该处的体积) \] 电子云定义：处于一定空间 运动状态 的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述 含义：用单位体积内小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率大小，小黑点越 密 ，表示概率密度越 大 [×] \(4s\) 电子能量较高，总是在比 \(3s\) 电子离核更远的地方运动 原子轨道量子力学把电子在原子核外的一个 空间运动状态 称为一个原子轨道 \[ 形状 \begin{cases} s\ 电子云：& 球形 & 只有一种空间伸展方向 \\ p\ 电子云：& 哑铃形 & 有\ 3\ 种空间伸展方向分别相对于\ x, y, z\ 轴对称 \\ \end{cases} \]\(空间运动状态种数=轨道数； 电子运动状态种数=电子数\) \(eg\)：基态 \(\ce{C}\) 原子核外共有 \(4\) 种不同的空间运动状态，共有 \(6\) 个运动状态不同的电子 原子轨道与能层序数的关系不同能层的同种能级的原子轨道形状 相同，只是半径 不同。能层序数 \(n\) 越 大，原子轨道的半径越 大。 \(s\) 能级只有 \(1\) 个原子轨道。\(p\) 能级有 \(3\) 个原子轨道，它们互相垂直，分别以 \(p_x、p_y、p_z\) 表示. 原子轨道数与能层序数 \((n)\) 的关系：原子轨道数目 \(= n^2\). 原子轨道能量高低相同能层上原子轨道能量的高低：\(ns |
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