3.1-原子的电负性

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原子的电子分布
例如：氧原子的电子组态为1s22s22p4
原子的电子组态，通常用字母s、p、d来表征来角量子 数l=0、1、2、3……,字母的左边的数字是轨道主量子
数，右上标表示该轨道的电子数目。
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核外电子分布遵从泡利不相容原理、能量最低原理和洪特
规则。
泡利不相容原理：包括自旋在内，不可能存在量子态全同的两个电
子；
能量最低原理：任何稳定体系，其能量最低； 洪特规则：最低能量原理的一个细则，即电子依能量由低到高依次
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在原子系统内，每个电子趋向于占有最低的能级，当原子中电子能量最 小时，整个原子的能量最低，这时原子处于最稳定的状态。即基态，这就是 能量最小原理。根据能量最小原理，原子中的电子总是从最内层开始向外 排列，由于能级主要取决于主量子数n，所以一般来说，最靠近原子核的壳 层，最容易被电子占据，列如 氦原子有两个电子正好排满K层； 锂原子有三个电子，两个排在K 层，第三个排在L层......右图为一 些多电子原子的结构示意图，原 子的最外层电子叫做价电子，如 锂原子有一个价电子，铍原子有 两个价电子，钠原子有一个价电 子。 原子能级除由主量子数n决定 以外，还与其他量子数有关，所 以，按能量最小原理排列时，电 子并不完全按照K,L,M...等主壳层 次序来排列，而按下列量子态的次序在各个分壳层上排列： 1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,4f,5d,6p,7s,...
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第三章 晶体的结合 3.1 原子的电负性
徐智谋
华中科技大学光学与电子信息学院
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各壳层容纳的电子数
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能量最低原理
“电子优先占据最低能态”
我们讲到：
原子外层的芯电子层对相互作用贡献不大，价电子相互 作用 决定了原子间相互作用的性质
原来中性的原子能够结合成晶体，除了外界的压力和温度
等条件的作用外，主要取决于原子最外层电子的作用。没 有一种晶体结合类型，不是与原子的电性有关的。 下面我们来系统学习一下：原子的电性。
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三、结合能
Na + Cl
Na+Cl- + 7.9 eV
定义：孤立的中性原子结合释放的能量称为结合能，或者说 把晶体分解成一个个孤立的中性原子需要的能量。 结合能越大，原子结合越稳定，熔点越高。
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原子捕获电子的能力(电性)
一、电离能
Na + 5.14 eV
Na+ + e
定义：使原子失去一个电子所需要的能量称为原子的电离能。
从原子中移去第一个电子所需要的能量为第一电离能，从正1
∴
Z n (2l 1) 2 2n
l 0
n 1
2
泡利原理是一个极其重要的自然规律是理解原子 结构和元素周期表的重要理论基础。
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由上式可知， 在n=1的K壳层上，最多能容纳两个电子，以1s 2表 示。 在n=2的L壳层上，最多能容纳8个电子，其中对 于l=0的电子有两个，以 2s 2表示，而对应l=1的电 子有6个，以 2 p 6 表示，以此类推，下表为多电子 原子中各个壳层中所能容纳的电子数。
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电负性定义：
1、穆力肯(密里根Mulliken)定义:
电负性=0.18(电离能+亲和能)(eV)
0.18是为了使Li的电负性为1.0。
2、泡林(Pauling)定义:
E(A-B)=[E(A-A)*E(B-B)]1/2+96.5(xA-xB) 单位：kJ/mol
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泡利不相容原理 1、泡利不相容原理 一个原子内不可能有两个或两个以上的电子 有完全相同的状态 或说 一个原子内不可能有四个量子数完全相 同的电子 或说 不可能有两个或两个以上的电子处于同 一个量子态
规定氟的电负性为4.0，那么另一个原子的电负性即可
求出。很多资料使用的电负性都为泡林值。
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（1）周期表从上到下，电负性减弱； （2）周期表越往下，一个周期内电负性的差别也越小。 电负性越大，得电子能力越强。反之，失电子能力越强，即金属性越好。
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二、电子亲和能
Cl + e
Cl- + 3.61 eV
定义：一个中性原子获得一个电子成为负离子所释放出的能量
称为电子亲和能，亲和过程不能看成是电离过程的逆过程。
电子亲和能越大，那么得到电子的能力越大。 电子亲和能一般随原子半径的减小而增大。因为原子半径小， 核电荷对电子的吸引力较强，对应较大的互作用势。
电负性相差越大，如：碱金属+卤族元素，易形成晶体。
因此，按电负性的相差大小，可以推断原子间的结合类型。
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进入轨道并先单一自旋平行地占据尽量多的等价(n、l相同)轨道。
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泡利不相容原理？
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四、电负性
电离能和亲和能从不同角度表征了原子争夺电子的能力。如
何统一衡量原子得失电子的难易程度呢？为此，人们提出了 原子电负性的概念。 用电负性来度量原子吸引电子的能力。
价离子中再移去一个电子所需要的能量为第二电离能。
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电离能的大小可以用来度量原子对价电子的束缚强弱。 电离能越大，越难失出电子；电离能越小，越易失出电 子，金属性越强。
在一个周期内，从左到右，电离能不断增加。
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2.各壳层可容纳的电子数 •同一个n组成一个主壳层 对应于n=1,2,3，...的各壳层 分别记作K,L,M,N,O,P... •相同的n,l组成一个支壳层 对应于l=0,1,2,3,...的各支壳层 分别记作s,p,d,f,g,h...
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•一个支壳层内电子
可有(2l 1) 2 种量子态 主量子数为n 的壳层 可容纳的电子数为