文档介绍：原子结构
尹明轩
三、能层(电子层)和能级(电子亚层)
1、能层
在多电子原子的原子核外电子的能量是不相同的。按电子的能量不同,可将核外电子分成不同的能层,并有符号K、L、M、N、O、P、Q表示。
原子核外每一层最多容纳的电子数如下:
能层
一
二
三
四
五
六
七
…
符号
K
L
M
N
O
P
Q
最多电子数
2
8
18
32
50
2n2
2、能级
理论研究证明,在多电子原子中,同一能层的电子能量也可能不同,还可以把它们分成能级。就好比能层是楼层,能级就是楼的台阶。能级的符号和所能容纳的点子数如下:
能层
K
L
M
N
O
…
符号
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
5p
5d
…
最多电子数
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
10
…
s 轨道
四、原子轨道
z
z
y
y
x
x
p 轨道
d 轨道
电子自旋方向
◆描述电子绕自轴旋转的状态
◆自旋运动使电子具有类似于微磁体的行为
◆分别用↑和↓表示
想象中的电子自旋
★两种可能的自旋方向:
正向(+1/2)和反向(-1/2)
★产生方向相反的磁场
★相反自旋的一对电子, 磁场相互抵消.
Electron spin visualized
ic field
screen
Small clearance space
Silver atomic ray
kiln
五、核外电子排布原则
①最低能量原理:基态原子中,电子总是优先占据能量较低的轨道。
②泡利不相容原理:一条轨道最多容纳两个自旋相反的电子。
③洪特规则(Hund’s rule):在等价轨道上,电子将尽先分占各轨道,且自旋平行。(量子力学理论已证明:原子中自旋平行电子的增多有利于能量的降低)
填充2p3:
￪￪￪
填充5d6:
￪￪￪￪￬￪
推知:等价轨道半充满(s1, p3, d5, f7)
全充满(s2, p6, d10, f14)
全空(s0, p0, d0, f0)
此时体系能量较低,状态较稳定
1 Pauling近似能级图
电子排布顺序:
1s2 <2s2 <2p6< 3s2< 3p6< 4s2< 3d10< 4p6<
5s2< 4d10< 5p6< 6s2< 4f14< 5d10< 6p6<
7s2< 5f14< 6d10< 7p6…
第一能级组
第2能级组
第3能级组
第3能级组
第5能级组
第6能级组
第3能级组