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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

返回下頁上頁首頁第三頁,共十二頁,2022年,8月28日

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

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