基态原子的核外核配置

作者:365bet体育365bet官网   时间:2019-09-11 09:33

基态原子的核外核配置
实验室k / 2018-07-13
根据原子光谱的结果,当原子处于基态时,可以得出结论,核外电子的排列遵循以下三个原则。
(1)W。Pauli的不相容原则。
在原子中,不可能有两个具有完全相同量子数的电子。或者,原子轨道只能容纳两个具有相反自旋的电子。
(2)最小能量原理。
电子优先占据具有较低能量的原子轨道,假设它们不遵循泡利的排除原理,即电子从原子轨道的较低能量到较高能量被填充。整个原子系统处于最低能量状态。
(3)狩猎规则。
以等效轨道分布的电子(n和l相同的轨道,如3p轨道,5d轨道,7f轨道等)占据尽可能多的轨道,并具有相同的旋转(自旋)平行状态。
此外,对于相同的电子子层,原子完全充电(p6或d10或f14),半满(p3或d5或f7)和完全为零(p0或d0或f0),原子结构稳定。
根据上述三个原理和原子轨道能级的顺序,我们可以在每个元素的基本状态下写出原子的电子结构。
例如,Fe原子,原子序数Z = 26和核外26个电子的构型是1s22s22p63s23p63d64s2。
在编写电子设计时,将3个轨道放在4个轨道的前面,并与相同的3个轨道和3个轨道一起写入。
在另一个例子中,24Cr的电子布局是1s22s22p63s23p63d54s1。29Cu电子布局:1s22s22p63s23p63d104s1。
根据Hundt定律,半填充电子d 10和完全充电d 10相对稳定,因此Cr和Cu原子的4s轨道仅占据一个电子。光谱实验
元素周期表中每个元素的基态原子的核外电子构型具有以下规则。
(1)原子的最外层电子层最多只能容纳8个电子(第一个电子层最多只能容纳两个电子)。
(2)次级外电子层仅能容纳18个电子(在外层n = 1或2的情况下,可能存在多达2或8个电子)。
(3)原子外层在第三层中具有最多32个电子(在层n = 1,2,3的情况下,可以存在2至3个,8或18个电子)。
在化学反应中,只有原子外的电子参与反应。内部电子的结构通常不变。不参与反应的内部电子称为原子固体。相应的惰性气体和括号可用于表示原子固体。
例如,26Fe的电子配置可以表示如下。[Ar]3d 64 s 2,47 Ag的电子配置为[K r]4 d 10 5 s 1。
参与化学反应的原子的外部电子,即填充高能基团轨道的电子称为价电子。
值得注意的是,根据规则(n + 0.7 l),基态原子的电子填充顺序为ns(n≥2)f(n≥1)dnp。
当原子在离子中电离时,电子损失的顺序满足规则(n + 0.4l),因此价电子的电离顺序如下。F。
例如,Fe 2+的电子分布是:[Ar]3d 64 S 0。
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