原子核外电子排布规律(张小峰)
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原子核外电子排布规律 It was last revised on January 2, 2021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、N?3、NH?2、NH3、NH?4、O?2、OH?、H2O、H3O?、F?、HF、Ne、Na?、Mg?2、Al?3等。
②18电子粒子:SiH4、P?3、PH3、S?2、HS?、H2S、Cl?、HCl、Ar、K?、Ca?2、PH?4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?、NH?4、H3O?等;阴离子有:F?、OH?、NH?2;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。
核外电子的排布规律一、能量最低原理所谓能量最低原理是,原子核外的电子,总是尽先占有能量最低的原子轨道,只有当能量较低的原子轨道被占满后,电子才依次进入能量较高的轨道,以使原子处于能量最低的稳定状态。
原子轨道能量的高低为:1.当n相同,l不同时,轨道的能量次序为s<p<d<f。
例如,E3S<E3P<E3d。
2.当n不同,l相同时,n愈大,各相应的轨道能量愈高。
例如,E2S<E3S<E4S。
3.当n和l都不相同时,轨道能量有交错现象。
即(n-1)d轨道能量大于ns轨道的能量,(n-1)f轨道的能量大于np轨道的能量。
在同一周期中,各元素随着原子序数递增核外电子的填充次序为ns,(n-2)f,(n-1)d,np。
核外电子填充次序如图1所示。
图1 电子填充的次序图2 多电子原子电子所处的能级示意图最外层最多能容纳8电子,次外层最多能容纳18电子。
每个电子层最多容纳的电子数为2n2个(n为电子层数的数值)如: 各个电子层中电子的最大容纳量从表可以看出,每个电子层可能有的最多轨道数为n2,而每个轨道又只能容纳2个电子,因此,各电子层可能容纳的电子总数就是2n2。
二、鲍利(Pauli)不相容原理鲍利不相容原理的内容是:在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子,或者说在同一原子中没有运动状态完全相同的电子。
例如,氦原子的1s轨道中有两个电子,描述其中一个原子中没有运动状态的一组量子数(n,l,m,ms)为1,0,0,+1/2,另一个电子的一组量子数必然是1,0,0,-1/2,即两个电子的其他状态相同但自旋方向相反。
根据鲍利不相容原理可以得出这样的结论,在每一个原子轨道中,最多只能容纳自旋方向相反的两个电子。
于是,不难推算出各电子层最多容纳的电子数为2n2个。
例如,n=2时,电子可以处于四个量子数不同组合的8种状态,即n=2时,最多可容纳8个电子,见下表。
在等价轨道中,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同,这就叫洪特规则。
原子核外电子排布
⑴电子层——能量高低不同的区域,并非真实存在
⑵核外电子的分层排布:
通常用电子层形象地表示电子离核远近的不同,离核越近,电子能量越低;离核越远,电子能量越高。
⑶核外电子排布的规律:
第一层最多容纳2个电子;第二层最多容纳8个电子;最外层电子数不超过8个。
注意点:核外电子排布是由内到外排,尽量排在能量较低的电子层里,即排满第一层才轮到第二层,以此类推。
⑷原子结构与性质的关系:(依照元素周期表)
①每一横行,核电荷数即质子数依次增加,电子层数相同,每一横行的开头是金属原子(H 除外),靠近结尾是非金属原子,结尾是稀有气体原子;
②每一纵列,电子层数依次增加,最外层电子数相同;
③最外层电子数与原子性质的关系:
A 金属原子——最外层电子一般< 4个(H、He除外);~易失电子
B 非金属原子——最外层电子一般≥4个;~易得电子
C 稀有气体原子——一般为8个(He是2个)~不易得失电子
原子的化学性质主要取决于原子最外层电子数。
原子最外层电子数是相对稳定结构的,该原子的性质就稳定。
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原⼦核外电⼦排布规律是怎样的?
原⼦核外电⼦排布规律:电⼦总是尽先排布在能量最低的电⼦层⾥;每个电⼦层最多只能排布2n²个电⼦;K层为最外层时,最多只能容纳两个电⼦;其它各层为最外层时,最多只能容纳8个电⼦;次外层最多不超过18个电⼦。
⼀、排布规律
原⼦核外电⼦排布规律是指介绍原⼦核外电⼦的排布规律,主要有泡利不相容原理、能量最低原理、洪特定则、不相容原理等。
1、泡利不相容原理:每个轨道最多只能容纳两个电⼦,且⾃旋相反配对。
2、能量最低原理:电⼦尽可能占据能量最低的轨道。
3、洪特规则:当电⼦排布在同⼀能级(能量相同)的不同轨道时,总是优先单独占据⼀个轨道,⽽且⾃旋⽅向相同。
⼆、稀有⽓体元素原⼦电⼦层排布。