sp軌道的詳細說明

1、嚴格說來不能說軌道，應說是亞層 只有指明電子層數(shù)時才說軌道，如1s 2p 軌道 s亞層是角量子數(shù)L為1的軌道，能容納一對自選相反的電子 p亞層是角量子數(shù)為2的軌道，能容納三對自選相反的電子 d亞層是角量子數(shù)為3的軌道，能容納五對自選相反的電子 往下f,g亞層以此類推，容納2L+1個電子在多電子的原子中，我們根據(jù)電子自身能量的高低，將其排布在不同的電子層中，電子層用n表示，n的取值范圍是正整數(shù)，即n=1，2，3，4，5.電子的n值越大，代表電子的能量越高。 而同一電子層中的電子的能量還不完全相同，為了區(qū)別這些能量不同的電子，我們將其排入不同的亞層，亞層根據(jù)能量的高低可用s、p、d、f、g.表示，

2、每個電子層的亞層數(shù)等于電子層的序數(shù)。如： n=1，只有一個s亞層 n=2,有s、p兩個亞層 n=3，有s、p、d三個亞層 依此類推 一個電子層中的每個亞層稱作一個能級。 每個亞層的形狀各不相同，亞層的形狀在空間有不同的伸展方向，s、p、d、f亞層分別有1、3、5、7個伸展方向，每個伸展方向叫做一個軌道?；\統(tǒng)來說，s亞層的軌道可簡稱為s軌道，p亞層的軌道可簡稱為p軌道，d亞層的軌道可簡稱為d軌道。要是準確描述軌道，需要將電子層和亞層結合一起，如：1s,2s,2p,3s,3p,3d等等。原子有核外電子，電子要排在軌道上； 總的說來，核外電子層分K、L、M、N、O、P，可是科學家發(fā)現(xiàn)，在這每一層上，

3、又有很多能量不同的區(qū)域，即電子亞層； 這種電子亞層有四種，分別用字母s,p,d,f來表示； 電子亞層，其實你就可以理解為電子軌道群， 每個亞層上都有若干個軌道， s亞層有1個軌道，p亞層有3個軌道，d亞層有5個軌道，f亞層有7個軌道， 有了這些軌道，電子才能裝進去，每個軌道上能容納2個自旋方向相反的電子（意思就是說，這兩個電子旋轉方向不一樣）。 那么我再給你找些實用的資料，以后對你會很有用的： K層只有s亞層，簡稱為1s；L層有s，p兩個亞層，簡稱為2s，2p；M層有s，p，d三個亞層，簡稱為3s，3p，3d；等等。 由于亞層的存在，使同一個電子層中電子能量出現(xiàn)不同，甚至出現(xiàn)低電子層的高亞層能

4、量大于高電子層的低亞層，各亞層能量由低到高排列如下： 1s，2s，2p，3s，3p，4s，3d，4p，5s，4d，5p，6s，4f，5d，6p，7s，5f. 補充一點：根據(jù)能量最低原理，電子通常總是先填充能量低的亞層（懂了這個你就知道為什么有時第三層，就是M層有時沒有填滿，電子就去添下一層N層了吧，如鈣，3s和3p都填滿了，但是沒填3d，就去填4s） ：如果你想更了解關于電子亞層的知識，可以再了解一下：能量最低原理，洪特原理，保里不相容原理，洪特特例，如下：一、原子核外電子排布的原理處于穩(wěn)定狀態(tài)的原子，核外電子將盡可能地按能量最低原理排布，另外，由于電子不可能都擠在一起，它們還要遵守保里不相容

5、原理和洪特規(guī)則，一般而言，在這三條規(guī)則的指導下，可以推導出元素原子的核外電子排布情況，在中學階段要求的前36號元素里，沒有例外的情況發(fā)生。 1最低能量原理電子在原子核外排布時，要盡可能使電子的能量最低。怎樣才能使電子的能量最低呢？比方說，我們站在地面上，不會覺得有什么危險；如果我們站在20層樓的頂上，再往下看時我們心理感到害怕。這是因為物體在越高處具有的勢能越高，物體總有從高處往低處的一種趨勢，就像自由落體一樣，我們從來沒有見過物體會自動從地面上升到空中，物體要從地面到空中，必須要有外加力的作用。電子本身就是一種物質，也具有同樣的性質，即它在一般情況下總想處于一種較為安全（或穩(wěn)定）的一種狀態(tài)（

6、基態(tài)），也就是能量最低時的狀態(tài)。當有外加作用時，電子也是可以吸收能量到能量較高的狀態(tài)（激發(fā)態(tài)），但是它總有時時刻刻想回到基態(tài)的趨勢。一般來說，離核較近的電子具有較低的能量，隨著電子層數(shù)的增加，電子的能量越來越大；同一層中，各亞層的能量是按s、p、d、f的次序增高的。這兩種作用的總結果可以得出電子在原子核外排布時遵守下列次序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p 2保里不相容原理我們已經(jīng)知道，一個電子的運動狀態(tài)要從4個方面來進行描述，即它所處的電子層、電子亞層、電子云的伸展方向以及電子的自旋方向。在同一個原子中沒有也不可能有運動狀態(tài)完全相同的兩個電子存在，這就是保里不相容原理所告訴大家

7、的。根據(jù)這個規(guī)則，如果兩個電子處于同一軌道，那么，這兩個電子的自旋方向必定相反。也就是說，每一個軌道中只能容納兩個自旋方向相反的電子。這一點好像我們坐電梯，每個人相當于一個電子，每一個電梯相當于一個軌道，假設電梯足夠小，每一個電梯最多只能同時供兩個人乘坐，而且乘坐時必須一個人頭朝上，另一個人倒立著（為了充分利用空間）。根據(jù)保里不相容原理，我們得知：s亞層只有1個軌道，可以容納兩個自旋相反的電子；p亞層有3個軌道，總共可以容納6個電子；f亞層有5個軌道，總共可以容納10個電子。我們還得知：第一電子層（K層）中只有1s亞層，最多容納兩個電子；第二電子層（L層）中包括2s和2p兩個亞層，總共可以容納

8、8個電子；第3電子層（M層）中包括3s、3p、3d三個亞層，總共可以容納18個電子第n層總共可以容納2n2個電子。 3洪特規(guī)則從光譜實驗結果總結出來的洪特規(guī)則有兩方面的含義：一是電子在原子核外排布時，將盡可能分占不同的軌道，且自旋平行；洪特規(guī)則的第二個含義是對于同一個電子亞層，當電子排布處于全滿（s2、p6、d10、f14）半滿（s1、p3、d5、f7）全空（s0、p0、d0、f0）時比較穩(wěn)定。這類似于我們坐電梯的情況中，要么電梯是空的，要么電梯里都有一個人，要么電梯里都擠滿了兩個人，大家都覺得比較均等，誰也不抱怨誰；如果有的電梯里擠滿了兩個人，而有的電梯里只有一個人，或有的電梯里有一個人，而

9、有的電梯里沒有人，則必然有人產(chǎn)生抱怨情緒，我們稱之為不穩(wěn)定狀態(tài)。二、核外電子排布的方法對于某元素原子的核外電子排布情況，先確定該原子的核外電子數(shù)（即原子序數(shù)、質子數(shù)、核電荷數(shù)），如24號元素鉻，其原子核外總共有24個電子，然后將這24個電子從能量最低的1s亞層依次往能量較高的亞層上排布，只有前面的亞層填滿后，才去填充后面的亞層，每一個亞層上最多能夠排布的電子數(shù)為：s亞層2個，p亞層6個，d亞層10個，f亞層14個。最外層電子到底怎樣排布，還要參考洪特規(guī)則，如24號元素鉻的24個核外電子依次排列為 1s22s22p63s23p64s23d4根據(jù)洪特規(guī)則，d亞層處于半充滿時較為穩(wěn)定，故其排布式應為

10、：1s22s22p63s23p64s13d5 最后，按照人們的習慣“每一個電子層不分隔開來”，改寫成1s22s22p63s23p63d54s1即可。三、核外電子排布在中學化學中的應用 1原子的核外電子排布與軌道表示式、原子結構示意圖的關系：原子的核外電子排布式與軌道表示式描述的內容是完全相同的，相對而言，軌道表示式要更加詳細一些，它既能明確表示出原子的核外電子排布在哪些電子層、電子亞層上， 還能表示出這些電子是處于自旋相同還是自旋相反的狀態(tài)，而核外電子排布式不具備后一項功能。原子結構示意圖中可以看出電子在原子核外分層排布的情況，但它并沒有指明電子分布在哪些亞層上，也沒有指明每個電子的自旋情況，

11、其優(yōu)點在于可以直接看出原子的核電荷數(shù)（或核外電子總數(shù)）。 2原子的核外電子排布與元素周期律的關系在原子里，原子核位于整個原子的中心，電子在核外繞核作高速運動，因為電子在離核不同的區(qū)域中運動，我們可以看作電子是在核外分層排布的。按核外電子排布的3條原則將所有原子的核外電子排布在該原子核的周圍，發(fā)現(xiàn)核外電子排布遵守下列規(guī)律：原子核外的電子盡可能分布在能量較低的電子層上（離核較近）；若電子層數(shù)是n，這層的電子數(shù)目最多是2n2個；無論是第幾層，如果作為最外電子層時，那么這層的電子數(shù)不能超過8個，如果作為倒數(shù)第二層（次外層），那么這層的電子數(shù)便不能超過18個。這一結果決定了元素原子核外電子排布的周期性變

12、化規(guī)律，按最外層電子排布相同進行歸類，將周期表中同一列的元素劃分為一族；按核外電子排布的周期性變化來進行劃分周期如第一周期中含有的元素種類數(shù)為2，是由1s12決定的第二周期中含有的元素種類數(shù)為8，是由2s122p06決定的第三周期中含有的元素種類數(shù)為8，是由3s123p06決定的第四周期中元素的種類數(shù)為18，是由4s123d0104p06決定的。由此可見，元素原子核外電子排布的規(guī)律是元素周期表劃分的主要依據(jù)，是元素性質周期性變化的根本所在。對于同族元素而言，從上至下，隨著電子層數(shù)增加，原子半徑越來越大，原子核對最外層電子的吸引力越來越小，最外層電子越來越容易失去，即金屬性越來越強；對于同周期元素而言，隨著核電荷數(shù)的增加，原子核對外層電子的吸引力越來越強，使原子半徑逐漸減小，金屬性越來越差，非金屬性越來越強。 3元素原子的核外電子排布與元素的化學性質元素的化學性質直接決定于該元素原子的核外電子排布情況，如堿金屬元素的最外層電子結構可表示為ns1，說明堿金屬元素一般容易失去最外層的1個電子（價電子），變成正一價的陽離子，從而形成惰性氣體的穩(wěn)定結構（此性質即強還原性）；而鹵素的最外層電子結構可表示為ns2np5，說