原子核外電子分布

原子核外電子分布第一頁，共十二頁，2022年，8月28日電子層（n）n

＝1n

＝2n

＝3n

＝4KLMN電子亞層1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f亞層軌道數(shù)1131351357亞層電子最大容量2262610261014電子層軌道數(shù)（n2）14916電子層最大容量（2n2）281832答：返回下頁上頁首頁第二頁，共十二頁，2022年，8月28日2．能量最低原理

基態(tài)原子核外電子分布總是盡先占據(jù)能級最低（見圖1-5）的軌道，使系統(tǒng)能量處于最低狀態(tài)。圖1-5鮑林的原子軌道近似能級圖

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根據(jù)圖1-5，總結(jié)不同電子層的同類亞層，能級變化順序；同一電子層的不同亞層，能級變化順序。

查一查：答：根據(jù)鮑林能級圖，可以總結(jié)出E1s＜E2s＜E3s＜E4s；E2p＜E3p＜E4p＜E5p

②相同電子層的不同亞層，其能級隨亞層序數(shù)增大而升高。

E3s＜E3p＜E3d；E4s＜E4p＜E4d＜E4f

①不同電子層的同類亞層，其能級隨電子層序數(shù)增大而升高。返回下頁上頁首頁第四頁，共十二頁，2022年，8月28日

在多電子原子中，由于電子間的相互作用，引起某些電子層較大的亞層，其能級反而低于某些電子層較的小亞層，這種現(xiàn)象稱為“能級交錯”。例如E4s＜E3d；E5s＜E4d；E6s＜E4f＜E5d；E7s＜E5f＜E6d

根據(jù)能量最低原理和近似能級圖，確定基態(tài)多電子原子核外電子的分布順序如下：1s→2s，2p→3s，3p→4s，3d，4p→5s，4d，5p→6s，4f，5d，6p→7s，5f，6d，7p（見圖1-6）

返回下頁上頁首頁第五頁，共十二頁，2022年，8月28日圖1-6基態(tài)原子核外電子分布順序

返回下頁上頁首頁第六頁，共十二頁，2022年，8月28日

電子分布式（又稱電子結(jié)構(gòu)式）能清楚表示基態(tài)多電子原子核外電子分布。例如7N1s22s22p3

17Cl1s22s22p63s23p5用原子實表示式可簡化表示核外電子分布。例如7N［He］2s22p3

17Cl［Ne］3s23p5

20Ca［Ar］4s2

25Mn［Ar］3d54s2

20Ca1s22s22p63s23p64s2

25Mn1s22s22p63s23p63d54s2

返回下頁上頁首頁第七頁，共十二頁，2022年，8月28日

價電子（原子中能參與反應(yīng)形成化學(xué)鍵的電子）分布稱為價電子構(gòu)型（或價層電子構(gòu)型、價電子層結(jié)構(gòu)）。主族元素的價電子為

ns1~2np1~6例如:

7N2s22p320Ca4s235Br4s24p526Fe3d64s2

副族元素為

（n－1）d1~10ns1~2（鑭系和錒系元素除外）。

返回下頁上頁首頁第八頁，共十二頁，2022年，8月28日3．洪德規(guī)則

在等價軌道上分布的電子，將盡可能分占不同的軌，且自旋相同。此即洪德規(guī)則。

例如，基態(tài)N原子核外電子分布的軌道表示式為1s2s2p

7N

寫出基態(tài)8O原子核外電子分布的軌道表示式。練一練：返回下頁上頁首頁第九頁，共十二頁，2022年，8月28日

等價軌道處于全充滿（p6、d10、f14）、半充滿（p3、d5、f7）和全空（p0、d0、f0）狀態(tài)時，具有較低的能量，比較穩(wěn)定。1s2s2p

答：洪德規(guī)則的特例：

24Cr的核外電子分布式是[Ar]3d54s1，而不是［Ar］3d44s2；29Cu的核外電子分布式是［Ar］3d104s1，而不是［Ar］3d94s2，為什么？想一想答：因為這樣分布符合洪德規(guī)則特例。返回下頁上頁首頁第十頁，共十二頁，2022年，8月28日二、基態(tài)原子的電子分布周期原子序數(shù)元素符號元素名稱電子層12341s2s2p3s3p3d4s4p4d4f419K鉀22626120Ca鈣22626221Sc鈧226261222Ti鈦226262223V釩226263224Cr鉻226265125Mn錳226265226Fe鐵226266227Co鈷226267228Ni鎳226268229Cu銅2262610130Zn鋅2262610231Ga鎵22626102132Ge鍺22626102233As砷22626102334Se硒22626102435Br溴22626102536Kr氪226261026返回下頁上頁首頁第十一頁，共十二頁，2022年，8月28日

原子失去電子的順序并不是核外電子分布的逆過程，而是按電子層從外到內(nèi)的順序依次進(jìn)行的。

說明：

例如26Fe2+的核外電子分布是