原子中的电子排列
原子核外电子排布规律
原子核外电子排布规律①能量最低原理:电子层划分为K<L<M<O<P<Q,对应电子层能量增大;原子核外电子排布按照能量较低者低优先排布原则.②每个电子层最多只能容纳2n2个电子。
③最外层最多只能容纳8个电子(K层为最外层时不能超过2个)次外层最多只能容纳18个电子(K层为次外层时不能超过2个倒数第三层最多只能容纳32个电子注意:多条规律必须同时兼顾。
简单例子的结构特点:(1)离子的电子排布:主族元素阳离子跟上一周期稀有气体的电子层排布相同,如钠离子、镁离子、铝离子和氖的核外电子排布是相同的。
阴离子更同一周期稀有气体的电子排布相同:负氧离子,氟离子和氖的核外电子排布是相同的。
(2)等电子粒子(注意主要元素在周期表中的相对位置)①10电子粒子:CH4、N3、NH2、NH3、NH4、O2、OH H2O、H3O F HF、Ne、Na Mg2、Al3等。
②18电子粒子:SiH4、P3、PH3、S2、HS H2S、Cl HCl、Ar、K Ca2、PH4等。
特殊情况:F2、H2O2、C2H6、CH3OH③核外电子总数及质子总数均相同的阳离子有:Na NH4、H3O F OH NH2;HS Cl前18号元素原子结构的特殊性:(1)原子核中无中子的原子:11H(2)最外层有1个电子的元素:H、Li、Na;最外层有2个电子的元素:Be、Mg、He (3)最外层电子总数等于次外层电子数的元素:Be、Ar(4)最外层电子数等于次外层电子数2倍的元素:C ;是次外层电子数3倍的元素:O ;是次外层电子数4倍的元素:Ne(5)最外层电子数是内层电子数一半的元素:Li、P(6)电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素:Be(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、Si元素周期表的规律:(1)最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素,最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族元素,最外层电子数为8的元素是稀有气体(He例外)(2)在元素周期表中,同周期的ⅡA、ⅢA族元素的原子序数差别有:①第2、3周期(短周期)元素原子序数都相差1;②第4、5周期相差11;③第6、7周期相差25(3)同主族、邻周期元素的原子序数差①位于过渡元素左侧的主族元素,即ⅠA、ⅡA族,同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素总数;相差的数分别为2,8,8,18,18,32②位于过渡元素左侧的主族元素,即ⅢA~ⅦA族,同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。
原子中电子的排列方式
概念回溯 1.
下列何組的兩元素,其電子排列有相同的最外層電子數? (A) 10Ne、20Ca (B) 3Li、11Na (C) 7N、14Si (D) 9F、10Ne (E) 5B、15P。 【新竹女中】
概念回溯 2.
下列關於元素性質與其電子排列的敘述,何者正確? (A) 原子序為 3 與原子序為 10 的元素,有類似的化學性質 (B) (C) (D) (E) 第 2 族的元素,具有類似的化學性質 鎂原子的價電子數為 2 除氦外,其餘惰性氣體均有相同的價電子數 週期表第 2 週期的元素均有兩層的電子結構,其化學性質相似。
K層
逐 漸 升 高 的 能 階
2個
8個 18個 32個 各電子殼層最多可容納的電子數
殼層
n值
可容納電子數
K 1
L 2
M 3
N 4
32 個
2個
8個
18 個
※元素電子排列情形如下方整理※
週期 原子
1
K 層電子 (n=1) 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
L 層電子 (n=2)
−
▲氯離子的形成
金屬陽離子與非金屬陰離子的結合成離子化合物:
Na
Cl
Na+
Cl−
鈉原子
氯原子
+ −
鈉原子
氯原子
▲ Na 與 Cl 形成化合物 NaCl
(4) 化學性質與價電子有密切關係: 在一般化學反應中,原子間利用外圍電子互相作用(原子核沒有變化),又價電子為 最外層電子,反應中較容易轉移或共用,使反應原子相互結合形成化合物,所以價 電子數目(分佈方式)與該原子的化學性質有密切關係。 主族元素的價電子數恰為其族數(He 除外),週期表中同族元素的價電子數 “相同”且排列情形相似,故化性“相似”。
知识点 原子核外电子排布与元素周期律
原子核外电子排布与元素周期律一、原子结构(Z 个)原子核注意:(N 个) 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)1.X 原子序数= = =核外电子(Z 个)2.原子核外电子的排布规律:①电子总是尽先排布在能量 的电子层里;②各电子层最多容纳的电子数是 ;③最外层电子数不超过 个(K 层为最外层不超过 个),次外层不超过 个,倒数第三层电子数不超过 个。
电子层: 一(能量最低) 二 三 四 五 六 七 对应表示符号: 3.元素、核素、同位素元素: 。
核素: 。
同位素: 。
(对于原子来说) 二、元素周期表 1.编排原则:①按 递增的顺序从左到右排列 ②将 相同..的各元素从左到右排成一横行..。
(周期序数=原子的电子层数) ③把 相同..的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行..。
=原子最外层电子数 2.结构特点:核外电子层数 元素种类第一周期 种元素短周期 第二周期 种元素周期 第三周期 种元素元 (7个横行) 第四周期 种元素 素 (7个周期) 第五周期 种元素 周 长周期 第六周期 种元素 期 第七周期 未填满(已有 种元素) 表 主族:ⅠA ~ⅦA 共7个主族族 副族:ⅢB ~ⅦB 、ⅠB ~ⅡB ,共7个副族 (18个纵行) 第Ⅷ族: 纵行,位于 之间 (16个族) 零族: ① 主族(A ):由 和 元素共同组成的族(除第18纵列)列序与主族序数的关系② 副族(B ):完全由 元素组成的族(第8、9、10纵列除外)③ Ⅷ族:包括 三个纵列。
④ 0族:第 纵列,该族元素又称为 元素。
三、元素周期律1.元素周期律: 。
元素性质的周期性变化实质是... 。
族碱金属元素: ( 是金属性最强的元素,位于周期表 ) 第ⅦA 族卤族元素: ( 是非金属性最强的元素,位于周期表 ) ★判断元素金属性和非金属性强弱的方法:(1)金属性强(弱)——① ;② ;③ 。
(2)非金属性强(弱)——① ;② ;③ 。
原子核外电子排布
③ 1s 2s
2p
29
1s 1 氢 2 氦 3 4 5 6 10 13 14 18 19 20 锂 铍 硼 碳 氖 铝 硅 氩 钾 钙 H He Li Be B C Ne Al Si Ar K Ca Sc 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2s
2p
3s
3p
3d
4s
每个电子层最多可容纳的电子数为 2n2
K
轨道数 电子数
L
M
N
1 2
4 8
9 18
16 32
8
2、能量最低原理
体系的能量越低越稳定
9
2、能量最低原理
电子排布时
总是先占据能量较低的原子轨道,
当能量较低的原子轨道占满后,
电子再依次进入能量较高的原子轨道
怎样判断原子轨道能量的高低呢?
10
(1) 原子轨道的能量主要是由电子层 和电子亚层决定的
16
(2) 电子在原子轨道中的排布顺序
电子排布式:
22s22p63s23p5 Cl 原子: 1s 17
所有能级均写出,体现排布全貌;
书写格式: ①元素符号; ②轨道符号(带电子层数) ③电子个数(右上角)
17
N:1s2 2s2 2p3 Z = 26 Fe:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
Fe3+ [Ar] 3d 5
21
22
(2) 电子在原子轨道中的排布顺序
若要表示电子自旋方向,可用原子轨道图式表示:
轨道表示式:
17Cl:
1s
2s
2p
3s
3p
23
电子结构式
25
电子层排布
电子层electronic shell电子层,或称电子壳,是原子物理学中,一组拥有相同主量子数n的原子轨道。
电子在原子中处于不同的能级状态,粗略说是分层分布的,故电子层又叫能层。
电子层可用n(n=1、2、3…)表示,n=1表明第一层电子层(K层),n=2表明第二电子层(L层),依次n=3、4、5时表明第三(M层)、第四(N层)、第五(O 层)。
一般随着n值的增加,即按K、L、M、N、O…的顺序,电子的能量逐渐升高、电子离原子核的平均距离也越来越大。
电子层可容纳最多电子的数量为2n^2。
电子层不能理解为电子在核外一薄层空间内运动,而是按电子出现几率最大的区域,离核远近来划分的。
亨利·莫斯莱和巴克拉首次于X-射线吸收研究的实验中发现电子层。
巴克拉把它们称为K、L和、M(以英文子母排列)等电子层(最初K 和L 电子层名为 B 和A,改为K 和L 的原因是预留空位给未发现的电子层)。
这些字母后来被n值1、2、3等取代。
电子层(electronic shell)的名字起源于波尔模式中,电子被认为一组一组地围绕著核心以特定的距离旋转,所以轨迹就形成了一个壳。
电子在原子核外排布时,要尽可能使电子的能量最低。
一般来说,离核较近的电子具有较低的能量,随着电子层数的增加,电子的能量越来越大;同一层中,各亚层的能量是按s、p、d、f的次序增高的。
这两种作用的总结果可以得出电子在原子核外排布时遵守下列次序:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p……当原子处在基态时,原子核外电子的排布遵循三个原则:(1)泡利不相容原理(2)能量最低原理(3)洪特规则泡利不相容原理我们已经知道,一个电子的运动状态要从4个方面来进行描述,即它所处的电子层、电子亚层、电子云的伸展方向以及电子的自旋方向。
在同一个原子中没有也不可能有运动状态完全相同的两个电子存在,这就是保里不相容原理所告诉大家的。
根据这个规则,如果两个电子处于同一轨道,那么,这两个电子的自旋方向必定相反。
原子的电子层排布规律
核外电子的分层排布规律:1、第一层不超过2个,第二层不超过8个;2、最外层不超过8个。
每层最多容纳电子数为2n2个(n代表电子层数),即第一层不超过2个,第二层不超过8个,第三层不超过18个;3、最外层电子数不超过8个(只有1个电子层时,最多可容纳2个电子)。
4、最低能量原理:电子尽可能地先占有能量低的轨道,然后进入能量高的轨道,使整个原子的能量处于最低状态。
5、泡利原理:每个原子轨道里最多只能容纳2个电子,且自旋状态相反。
6、洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同。
扩展资料一、核外电子排布与元素性质的关系1、金属元素原子的最外层电子数一般小于4,较易失去电子,形成阳离子,表现出还原性,在化合物中显正化合价。
2、非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4,较易获得电子,活泼非金属原子易形成阴离子。
在化合物中主要显负化合价。
3、稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构,不易失去或得到电子,通常表现为0价。
4、核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一,不能孤立地应用其中一条,如当M层不是最外层时,最多排布的电子数为2×32=18个,而当M 层是最外层时,则最多只能排布8个电子。
5、书写原子结构示意图时要注意审题和书写规范:看清是原子还是离子结构示意图,勿忘记原子核内的“+”号。
二、1~18号元素原子结构的特征1、原子核中无中子的原子:H。
2、最外层有1个电子的元素:H、Li、Na。
3、最外层有2个电子的元素:Be、Mg、He。
4、最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be、Ar。
5、最外层电子数是次外层电子数2倍的元素:C;是次外层3倍的元素:O;是次外层4倍的元素:Ne。
6、电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al。
7、电子总数为最外层电子数2倍的元素:Be。
8、次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、Si。
1-36号元素电子排布式
1-36号元素电子排布式化学元素是组成物质的基本单位。
元素的属性不仅受到原子核中质子和中子的影响,电子的排布方式也在很大程度上决定了元素的性质。
为了更好的理解元素的性质以及化学反应过程,学习元素的电子排布式是非常必要的。
本篇文章将介绍1-36号元素的电子排布式。
1. 氢元素(H,原子序数1)氢元素只含有一个电子,因此其电子排布式为1。
2. 氦元素(He,原子序数2)氦元素包含2个电子,因此其电子排布式为1s2。
3. 锂元素(Li,原子序数3)锂元素包含3个电子,其电子排布式为1s2 2s1。
4. 铍元素(Be,原子序数4)铍元素包含4个电子,其电子排布式为1s2 2s2。
5. 碳元素(C,原子序数6)碳元素包含6个电子,其电子排布式为1s2 2s2 2p2。
6. 氮元素(N,原子序数7)氮元素包含7个电子,其电子排布式为1s2 2s2 2p3。
7. 氧元素(O,原子序数8)氧元素包含8个电子,其电子排布式为1s2 2s2 2p4。
8. 氟元素(F,原子序数9)氟元素包含9个电子,其电子排布式为1s2 2s2 2p5。
9. 氖元素(Ne,原子序数10)氖元素包含10个电子,其电子排布式为1s2 2s2 2p6。
10. 钠元素(Na,原子序数11)钠元素包含11个电子,其电子排布式为1s2 2s2 2p6 3s1。
11. 镁元素(Mg,原子序数12)镁元素包含12个电子,其电子排布式为1s2 2s2 2p6 3s2。
12. 铝元素(Al,原子序数13)铝元素包含13个电子,其电子排布式为1s2 2s2 2p6 3s2 3p1。
13. 硅元素(Si,原子序数14)硅元素包含14个电子,其电子排布式为1s2 2s2 2p6 3s2 3p2。
14. 磷元素(P,原子序数15)磷元素包含15个电子,其电子排布式为1s2 2s2 2p6 3s2 3p3。
15. 硫元素(S,原子序数16)硫元素包含16个电子,其电子排布式为1s2 2s2 2p6 3s2 3p4。
基态se原子的电子排布式
基态se原子的电子排布式
硒原子(Se)是一种价态为-2的金属性无机元素,在其原子排布中有34个电子。
①第一层:
Se原子具有2层电子排布,第一层称为外层电子,由2个质子和6个电子组成,分别为2s2 2p4。
②第二层:
Se原子的第二层电子排布结构又称内层电子,由8个质子和24个电子组成,分别为3s2 3p6 4s2 3d10 4p4。
③第三层:
Se原子的第三层电子排布分布于4s2 3d10 4p4这个shell中,共有4个质子和14个电子,即4s2 3d10 4p4,占据这层中最外侧的位置,而另外8个电子分布于其他8个正方体。
④第四层:
Se原子的第四层电子排布以4s2 3d10 4p4为表示,它共有2个质子和4个电子,它们位于4s2 3d10 4p4周围,这4个电子分布于4个方位的4层,占据这4层的最外侧的位置。
有了上述排布,Se原子的34个电子就排列好了,恰好各个shell装载了能够容纳的最多的电子数量。
原子核外电子排布规律
①能量最低原理:电子层划分为K<L<M<O<P<Q,对应电子层能量增大;原子核外电子排布按照能量较低者低优先排布原则.②每个电子层最多只能容纳2n2个电子。
③最外层最多只能容纳8个电子(K层为最外层时不能超过2个)次外层最多只能容纳18个电子(K层为次外层时不能超过2个倒数第三层最多只能容纳32个电子注意:多条规律必须同时兼顾。
简单例子的结构特点:(1)离子的电子排布:主族元素阳离子跟上一周期稀有气体的电子层排布相同,如钠离子、镁离子、铝离子和氖的核外电子排布是相同的。
阴离子更同一周期稀有气体的电子排布相同:负氧离子,氟离子和氖的核外电子排布是相同的。
(2)等电子粒子(注意主要元素在周期表中的相对位置)①10电子粒子:CH4、N3、NH2、NH3、NH4、O2、OH、H2O、H3O、F、HF、Ne、Na、Mg2、Al3等。
②18电子粒子:SiH4、P3、PH3、S2、HS、H2S、Cl、HCl、Ar、K、Ca2、PH4等。
特殊情况:F2、H2O2、C2H6、CH3OH③核外电子总数及质子总数均相同的阳离子有:Na、NH4、H3O等;阴离子有:F、OH、NH2;HS、Cl等。
前18号元素原子结构的特殊性:(1)原子核中无中子的原子:11H(2)最外层有1个电子的元素:H、Li、Na;最外层有2个电子的元素:Be、Mg、He (3)最外层电子总数等于次外层电子数的元素:Be、Ar(4)最外层电子数等于次外层电子数2倍的元素:C ;是次外层电子数3倍的元素:O ;是次外层电子数4倍的元素:Ne(5)最外层电子数是内层电子数一半的元素:Li、P(6)电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素:Be(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、Si元素周期表的规律:(1)最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素,最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族元素,最外层电子数为8的元素是稀有气体(He例外)(2)在元素周期表中,同周期的ⅡA、ⅢA族元素的原子序数差别有:①第2、3周期(短周期)元素原子序数都相差1;②第4、5周期相差11;③第6、7周期相差25(3)同主族、邻周期元素的原子序数差①位于过渡元素左侧的主族元素,即ⅠA、ⅡA族,同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素总数;相差的数分别为2,8,8,18,18,32②位于过渡元素左侧的主族元素,即ⅢA~ⅦA族,同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。
元素周期表中元素的电子排布规律
元素周期表中元素的电子排布规律元素周期表是化学中最基础且最重要的工具之一,它按照元素的原子序数、原子结构和化学性质的规律排列了所有已知元素。
元素的电子排布规律是元素周期表的核心内容之一,其中包含了电子分布的规则和原则。
本文将详细介绍元素电子排布的规律,以及这些规律背后的科学原理。
一、原子结构和电子排布简介在了解元素的电子排布规律之前,我们首先需要了解元素的原子结构。
一个原子由质子(位于原子核中,带正电荷)、中子(位于原子核中,无电荷)和电子(位于原子外层,带负电荷)组成。
原子的质子数和电子数相等,而中子数量可以变化。
电子排布指的是电子在原子中的分布方式,可以分为核心电子和价电子。
核心电子指的是位于原子核内的电子,它们的能量较低,不参与化学反应。
价电子指的是位于原子外层的电子,它们的能量较高,决定了元素的化学性质。
二、奥布规则奥布规则是描述电子排布的基本原则之一。
根据奥布规则,电子在原子中的排布方式遵循“低能量优先,同能量填满,电子自旋相反”的原则。
具体来说,奥布规则可以总结为以下三条:1. 质子数增加时,电子会按照能量顺序填充最低能量的轨道,也就是说,电子首先填充1s轨道,然后依次填充2s、2p、3s、3p等轨道。
2. 同一轨道的电子填充时,会尽量让每个轨道填充一个电子,直到轨道的容纳电子的数量达到最大值为止。
这种填充方式称为洪特定则。
3. 每个电子都具有自旋,自旋的方向有两种可能,分别表示为上自旋和下自旋。
按照奥布规则,每个轨道填充一个电子时,上自旋和下自旋的电子数量应该尽量相等。
奥布规则的应用使得元素的电子排布变得有序和可预测,为化学研究和元素性质的理解提供了重要的基础。
三、朗道规则朗道规则是描述电子排布的另一个重要原则。
根据朗道规则,电子在填充轨道时,会尽量使轨道的总角动量(包括轨道角动量和自旋角动量)取最小能量。
朗道规则可以概括为以下三个原则:1. 在一个主量子数n相同的壳层中,总角动量为零的子壳层会比总角动量不为零的子壳层更稳定。
核外电子排布规律公式
核外电子排布规律公式核外电子排布规律是最外层(除K层为2外)电子最多不超过8个,次外层电子数最多不超过18个,倒数第3层不超过32个,每层电子的容纳数,最多不超过2n2。
对于某元素原子的核外电子排布情况,先确定该原子的核外电子数(即原子序数、质子数、核电荷数),如24号元素铬,其原子核外总共有24个电子,然后将这24个电子从能量最低的1s亚层依次往能量较高的亚层上排布,只有前面的亚层填满后,才去填充后面的亚层,每一个亚层上最多能够排布的电子数为:s亚层2个,p亚层6个,d亚层10个,f亚层14个。
根据原子轨道能级的相对高低,可划分为若干个电子层,同一电子层又可以划分为若干个电子亚层。
电子层排布公式为np>(n-1)d>(n-2)f>ns。
电子层排布公式:E1s<E2s<E2p<E3s<E3p<E4s<E3d<E4p<E5s<E4d<E5p<E6s<E4f <E5d;规则E:np>(n-1)d>(n-2)f>ns根据这个排电子所在的原子轨道离核越近,电子受原子核吸收力越大,电子的能量越低。
反之,离核越远的轨道,电子的能量越高,这说明电子在不同的原子轨道上运动时其能量可能有所不同。
原子中电子所处的不同能量状态称原子轨道的能级。
原子核外电子层最多排布电子的公式是2x(n的平方) 最外层不超过8个,次外层不超过18个,第三层排8个后就要排第四层,第四层排2个后又倒装第三层,各层都装满是 2 8 18 32 50 18 8。
根据洪特规则,d亚层处于半充满时较为稳定,故其排布式应为:1s(2)2s(2)2p(6)3s(2)3p(6)4s(1)3d(5)。
按照人们的习惯“每一个电子层不分隔开来”,改写成1s(2)2s(2)2p(6)3s(2)3p(6)3d(5)4s(1)即可。
元素及态原子的价层电子排布式
元素及态原子的价层电子排布式现代化学和物理学用来解释物质结构的理论是以分子和原子为基本单位的,但其本质上其实是由电子构成的。
每种物质都有自己特定的电子排列模式,它们的形状能够反映出它们的化学特性。
电子排列模式的研究,也被称为电子配置或价层电子排布式,也就是本文要讨论的话题。
价层电子排布式是一种用来描述原子的电子排列模式,它是按照电子价数的划分来描述各个原子电子排列的。
一个原子最多可以拥有8个电子,按照价数划分,电子可以被分成4层,每层2个电子,分别被称为价电子层(Valence Shell),对应着每个价电子层都有一个价数,例如1s,2s,2p,3s,3p等。
相同的价数的电子,会被归为同一个价电子层,这些价电子层会用符号来表示,并以划线的形式表示出它们之间的关系,这样就形成了一个原子的价层电子排布式。
价层电子排布式可以在很大程度上预测元素对其他元素的反应性能,它依赖于不同元素的电子最外层,也就是最外价层电子排布式,这种电子排布影响元素的化学性质,因此这种排布式是元素的主要特征,可以用来分类元素,例如金属和非金属。
比如,氧原子由2个核电子和6个外电子组成,其最外价层电子排布式为1s 2s 2p,已经可以说明氧元素是一种非金属元素,自由电子只有2个,也就是2s 2p,因此氧元素具有较强的活性。
另外,一些放射性元素具有不稳定的排布式,加入自由电子可能会改变原子的性质,因此需要它们以其他电子的形式消失,这种现象发生在原子核中,以维持原子的平衡,产生一种新的有机体,这就是放射性衰变。
价层电子排布式是元素及态原子的基础,它们决定了物质的性质,也决定着物质的反应性能。
如今,价层电子排布式已成为化学学科的基础之一,但它的概念似乎没有改变多少。
未来,随着新的理论出现,价层电子排布式将会更加复杂,更完善,让我们对物质的性质有更深入的认识,更能从宏观层面上去推翻传统观点,拓展人类的知识视野,让我们更好地洞察宇宙的奥秘。
元素电子排布规律
洪特规则德国人洪特(F.Hund )根据大量光谱实验数据总结出一个规律,据总结出一个规律,即分子分布到能量简并即分子分布到能量简并的原子轨道时,优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道,占据不同的轨道,因为这种排布方式原子的因为这种排布方式原子的总能量最低。
所以在能量相等的轨道上,电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道。
子尽可能自旋平行地多占不同的轨道。
例如例如碳原子核外有6个电子,个电子,按能量最低原理和按能量最低原理和泡利不相容原理,泡利不相容原理,首先有首先有2个电子排布到第一层的1s 轨道中,另外2个电子填入第二层的2s 轨道中,剩余2个电子排布在2个p 轨道上,具有相同的自旋方向,而不是两个电子集中在一个p 轨道,自旋方向相反。
1适用范围该定则只适用于LS 耦合的情况。
有少数例外是由于组态相互作用或偏离LS 耦合引起的。
的。
该定则可用量子力学理论和泡利不相容该定则可用量子力学理论和泡利不相容原理来解释。
原理来解释。
该定则对确定自由原子或离子该定则对确定自由原子或离子的基态十分有用。
2洪特规则前提洪特规则前提:对于基态原子来说在能量相等的轨道上,在能量相等的轨道上,自旋平行的电子数目自旋平行的电子数目最多时,原子的能量最低。
所以在能量相等的轨道上,的轨道上,电子尽可能自旋平行地多占不同电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道。
例如碳原子核外有6个电子,按能量最低原理和泡利不相容原理,量最低原理和泡利不相容原理,首先有首先有2个电子排布到第一层的1s 轨道中,另外2个电子填入第二层的2s 轨道中,剩余2个电子排布在2个不同的2p 轨道上,具有相同的自旋方向,而不是两个电子集中在一个p 轨道,自旋方向相反。
作为洪特规则的补充,能量相等的轨道全充满、能量相等的轨道全充满、半满或全空的状态半满或全空的状态比较稳定。
比较稳定。
根据以上原则,电子在原子轨道中填充排布的顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d…。
电子原子核外电子的排布应遵循以下三个原理
电子原子核外电子的排布应遵循以下三个原理:①能量最低原理:核外电子总是首先占据能量最低的轨道。
按照近似能级图,电子由低到高进入轨道的顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p。
因能级交错,其中E4s>E3d,电子先排满4s后再进入3d。
例如:钪元素核外21个电子依次填充的轨道为1s22s22p63s23p64s23d1。
②保里不相容原理:在同一原子中没有运动状态完全相同的电子,即同一个原子中的电子描述其运动状态的四个方面不可能完全相同。
在同一轨道上的电子必须自旋方向相反,每个轨道只能容纳2个电子。
根据保里不相容原理,各电子层最多容纳的电子总数为2n2。
周期表中各周期含有元素的数目以及填充的能级如下:周期数元素数所填充的能级一 2 1s二 8 2s、2p三 8 3s、3p四 18 4s、3d、4p五 18 5s、4d、5p六 32 6s、4f、5d、6p七(未填满) 32 (理论预测) 7s、5f、6d、7p(理论预测)③洪特规则:电子进入同一亚层的各个轨道(也称等价轨道)时,总是尽先分占不同轨道而且自旋方向相同。
例如氮原子核外电子排布的轨道表示式为: N原子的价电子中有3个未成对电子,这与N原子的成键情况和化合物的组成结构有密切的关系。
洪特还指出等价轨道上的电子排布处于以下状态比较稳定:a.全充满(p6、d10、f14)、b.半充满(p3、d5、f7)、c.全空(p0、d0,f0)。
这是由原子核外电子排列的所遵循的能量最低原理决定的。
在各层中,离原子核远,电子的能量越大,电子都首先排满能量低的运行轨道,这样排列到到最外层时,能量最低的轨道只有八个,如果电子多于八个,还有比此能量要求低的轨道(同一层也因轨道不同而能量不同)可以排布电子。
因此,就造成了最外层电子最多只能有八个。
若最外层是第n层,次外层就是第(n-1)层。
由于E(n-1)f>E(n+1)s>Enp,在第(n+1)层出现前,次外层只有(n-1)s、(n-1)p、(n-1)d上有电子,这三个亚层共有9个轨道,最多可容纳18个电子,因此次外层电子数不超过18个。
电子排布
电子排布1概念原理电子排布是表示原子核外电子排布的图式之一。
有七个电子层,分别用1、2、3、4、5、6、7等数字表示K、L、M、N、O、P、Q等电子层,用s、p、d、f等符号分别表示各电子亚层,并在这些符号右上角用数字表示各亚层上电子的数目。
如氧原子的电子排布式为1s22s22p4。
迄今为止,只发现了7个电子层!概述处于稳定状态的原子,核外电子将尽可能地按能量最低原理排布。
另外,由于电子不可能都挤在一起,它们还要遵守泡利不相容原理和洪特规则,一般而言,在这三条规则的指导下,可以推导出元素原子的核外电子排布情况,在中学阶段要求的前36号元素里,没有例外的情况发生。
电子排布最低能量电子在原子核外排布时,要尽可能使电子的能量最低。
怎样才能使电子的能量最低呢?比方说,我们站在地面上,不会觉得有什么危险;如果我们站在20层楼的顶上,再往下看时我们心理感到害怕。
这是因为物体在越高处具有的势能越高,物体总有从高处往低处的一种趋势,就像自由落体一样,我们从来没有见过物体会自动从地面上升到空中,物体要从地面到空中,必须要有外加力的作用。
电子本身就是一种物质,也具有同样的性质,即它在一般情况下总想处于一种较为安全(或稳定)的一种状态(基态),也就是能量最低时的状态。
当有外加作用时,电子也是可以吸收能量到能量较高的状态(激发态),但是它总有时时刻刻想回到基态的趋势。
一般来说,离核较近的电子具有较低的能量,随着电子层数的增加,电子的能量越来越大;同一层中,各亚层的能量是按s、p、d、f的次序增高的。
这两种作用的总结果可以得出电子在原子核外排布时遵守下列次序:1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p……不相容我们已经知道,一个电子的运动状态要从4个方面来进行描述,即它所处的电子层、电子亚层、电子云的伸展方向以及电子的自旋方向。
在同一个原子中没有也不可能有运动状态完全相同的两个电子存在,这就是泡利不相容原理所告诉大家的。
原子结构中的电子排布规律与周期表的关系
原子结构中的电子排布规律与周期表的关系原子结构中的电子排布规律和周期表的关系是化学中的重要概念。
电子排布规律涉及到原子核周围电子的能级分布和填充顺序,而周期表则是根据原子结构的电子排布规律将元素按照一定的顺序排列的表格。
本文将探讨原子结构中的电子排布规律以及这些规律与周期表的关系。
一、原子结构中的电子排布规律1. 壳层结构:原子中的电子分布在一系列能级称为壳层中。
壳层按照从内到外的顺序分别用数字和字母表示,如1s、2s、2p等。
2. 电子能级:每个壳层可以容纳一定数量的电子,能力从内到外递增。
第一壳层最多容纳2个电子,第二壳层最多容纳8个电子,第三壳层最多容纳18个电子,以此类推。
3. 伯-奥茨定律:在同一能级上,不同的原子总是按顺序填充电子。
这意味着电子首先填充到低能级上,然后才填充到高能级上。
4. 阴离子和阳离子:当某个原子失去或获得电子时,会形成带电离子。
原子失去电子变成带正电的阳离子,而原子获得电子变成带负电的阴离子。
二、周期表的构成与排列1. 亨利·莫塞里定律:在相同的条件下,元素周期性地重复。
这也就是说,元素具有周期性的性质。
2. 周期表的构成:周期表是由一系列元素按照一定的顺序排列而成的表格。
每个元素在周期表中占据一个小方格,按照原子序数的增加顺序排列。
3. 周期表的排列原则:根据电子排布规律和元素的周期性,周期表按照主量子数的增加、壳层填充电子的顺序和元素性质的周期性来排列。
从左至右在周期表上每横行叫做一个周期,从上至下的每一竖行称为一个族。
4. 周期表的分区:周期表根据壳层填充电子的不同特征,分为s区、p区、d区和f区。
每个区域中元素的电子排布规律不同。
三、电子排布规律与周期表的关系1. 主量子数与周期表的关系:同一周期中的元素具有相同的主量子数,即相同的壳层填充顺序。
例如,第一周期中的元素都具有1个主量子数,表示电子分布在1s壳层上。
2. 壳层填充规律对周期表的解释:周期表中的主、支壳层的填充顺序和能级顺序一致,这与电子在原子中的填充规律一致。
原子核外电子排布
例:Ca的两个价电子
n 4 4 l 0 0 m 0 0 ms +1/2(或-1/2) -1/2(或+1/2)
阅读:P14表1-3
结论:
由Pauli不相容原理可知:对于第n层电子 其轨道数有n2个,最多可以容纳2 n2个电 子。
二、能量最低原理
1、屏蔽效应 (Shielding effect) : 产生的原因:在多电子原子中由于核外 电子不止一个,它们之间彼此存在相互 排斥作用,而这种排斥作用的存在是会削 弱核(带正电荷),对电子的吸引力。 定义:由于其他电子对某一电子的排斥 而抵消了一部分核电荷对电子的吸引力 的作用称为屏蔽作用(或效应)。
练习:
3.外围电子构型满足下列条件的是什么元素 (原子序数)? 32Ge (1)有两个4P电子。 (2)有两个n=3,l=0的电子和3个n=3, l=1的电子。 15p (3)3d和4S均为半充满。
24Cr
作业:
写出20、34、47、80号原子的电子排布式及 外围电子构型。
* 对于一些特殊原子的核外电子排布,
应根据光谱实验的结果来进行。 例如: Nb(铌): [Kr] 4d4 5s1 Rh(钌): [Kr] 4d7 5s1 Ru(铑): [Kr] 4d8 5s1 Pd(钯): [Kr] 4d10 5s0
W(钨): [Xe] 5d4 6s2 Pt(铂): [Xe] 5d9 6s1
钻穿效应 - 概述
钻穿能力: 能级分裂结 果: ns > np > nd > nf
Ens <Enp < End < Enf
比如:2s电子比2p电子离核更 近说明2s电子比2p电子钻穿能 力强,从而受到屏蔽较小,能量 较2p低。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
價殼層與價電子
• 距原子核最遠或最外層填有電子的殼 層稱為價殼層,在價殼層上的電子 為價電子。
• 價殼層的電子在反應中較容易轉移, 原子間的交互作用決定於價電子的能 量和數量。
• 例如磷(P)的電子排列為2,8,5,表示價 殼層上有5個電子,價電子數為5個。
試寫出鋰(原子序=3) 氟(原子序=9) 氖(原子序=10) 氬(原子序=18) 鋰 等原子之電子等 原子分布於 氟 (K,L,M)層的排 氖 列方式。 氬
3. 鋰原子(原子序3): 原子核中3個質子,原子核外3個電子, 前2電子分佈在K層,第3個電子分佈在L 層。 4. 鈹原子(原子序4)~氖原子(原子序10): 前2電子分佈在K層,其他電子分佈在L 層。
第三週期:原子序11~原子序18 鈉原子~氬原子:K層與L層填滿電子, 其他電子填入M層。 M 層最多可容納 18 個電子﹐但在填 入 8 個電子時最穩定。以鈉原子與氬 原子為例:
• 氫原子與氧原子結合成水分子的 敘述,下列何者正確? (有二答) (A)氫原子的最外層電子數是1 (B)氧原子的價電子數為8 (C)氫與氧彼此共用電子形成鍵結 (D)氫與氧原子間鍵結屬於離子鍵 (E)一個水分子重約18克
答案:(A)(C)
• 下列各粒子中,各電子層均達 2 到2n 個電子的是(有二答) (A)He (B)Ne (C)Ar + (D)K
2,1,0 2,7,0 2,8,0 2,8,8
事實上,電子並非做圓周運動, 電子是以電子雲分布在原子核四周
e-
核
電子雲表示電子出現在原子核 周圍的機率以電子出現機率= 90%以內畫出的形狀,即為軌 域(電子雲)的形狀
鎂原子其電子點式
電子點式
路易斯電子點式
• 價殼層(valence shell)
1. 氫原子(原子序1): 原子核中1個質子, 原子核外1個電子, 電子分佈在K層。
2. 氦原子(原子序2): 原子核中2個質子, 原子核外2個電子, 電子分佈在K層。
eeeeee-
e-
核
O電子排列記為(2,6) 原子序=8, K層有2個電子, L層有6個電子
e-
Al 電子排列記為(2,8,3) 原子序=13, K層有2個電子, L層有8個電子, M層有3個電子
答案:(D)(E)
A族元素:價電子數=族數
元素性質的規律性
• 相同價電子數的元素,有相類似性質。 • 氦(2He)有兩個價電子,第1 殼層已經填滿; 氖(10Ne)和氬(18Ar)的價殼層都有8 個電子, 這類元素特別安定,稱為惰性氣體或鈍氣。
某原子在K層有2個電子,L層有8個電子,M 層(最外層)有6個電子,該原子的中子數比質子 數多1個。有關此原子的敘述,下列何者正確?
N層 4 2= 2× 4 容納電子數 2× 12=2 2× 22=8 2× 32=18 32 殼層 n值 K層 1 L層 2 M層 3
電子的分布-
由低能階→高能階填入
eeeeee-
eee-
eeeeee-
e- e- e- 核 e- e- e- e eee e e ee eeeee- e- e-
殼層 K L M N …… 填入最多的電子數 2 8 8 18 ……
• 電子所在的最外層
eee- ee核 內層
F
eee外層
• 價電子(valence electron)
• 價殼層上的電子
e-
碳原子的核外電子排列之簡單表示法: (A)碳原子核外電子排列; (B)電子排列簡圖;(C)碳原子的電子點式
原子序1~20元素的電子點式
族數 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA ⅧA 價電 1 2 3 4 5 6 7 8 子數
(A)此原子的原子序為16
(B)此原子的質量數為17 (C)此原子的電子點式為 (D)此原子的質子排列為(K,L,M)=2,8,6 (E)此原子與3216S為同位素
答案: (A)(C)(D)
• 下列關於分子化合物的敘述,何者 正確?(有三答) (A)原子間以共用電子對鍵結而成的 化合物稱為分子化合物 (B)水是分子化合物 (C)氯化氫是分子化合物 (D)分子化合物的水溶液皆會導電 (E)分子化合物皆為電解質 答案:(A)(B)(C)
答案:(C)(D)
• 在下列分子中,化學鍵型完全相 同的是(有二答) (A)HCl與NaI (B)H2S和SO2 (C)I2和NaBr (D)Au和Na (E)NaCl和NaOH
答案: (B)(D)
• 下列關於元素性質與其電子排列的敘述, 何者正確? (有三答) (A)價電子數相同的元素,化學性質相似 (B)A族元素的族數皆等於其價電子數 (C)週期表是依照元素的原子序排列 (D)同一週期的元素,其價電子所在的層 數相同 (E)原子序為2與原子序為10的元素,有 相似的化學性質
答案:(A)(B)
• 下列哪些物質為離子化合物? (有三答) (A)MgO (B)SiO2 (C)CaF2 (D)KClO3 (E)NF3
答案:(A)(C)(D)
有關元素及其價電子的敘述,何者正確? (有二答) (A)Be與He價電子數相同,故化性相似 (B)鈍氣元素皆有8個價電子,化性相似 (C)由電子排列而言,Na+、Mg2+、Al3 + 皆為穩定的陽離子 (D)同位素間質子數、價電子數均相同 (E)同週期的元素,其價電子數相同
2-2 原子中的電子排列
電子在原子核外如何分佈?
• 電子在核外並非隨機分布,是以原子 核為中心,由內向外分成若干殼層。
愈靠近原子核,電子受原子核作用力愈強
殼層容納電子數
1) 電子從最接近原子核且能階最低的殼 層 (K 層, n = 1) 開始填起,再依序填 入離原子核較遠而能階較高的殼層。 2) 每一殼層可容納的電子個數不一,但 最多可容納 2n2 個電子。
答案:(A)(C)(E)
有關電子和原子,何者錯誤? (有二答) (A)由陰極射線的實驗結果,推定電子為原 子所含的基本粒子 (B)電子在原子核外的殼層不停地繞核運動 (C)原子的電子殼層具有特定的能階,能階 能量不具連續性 (D)週期表同一族元素,價電子能階愈高, 原子的半徑愈小 (E)電子由一能階轉移到距原子核較遠的能 階時會釋放能量