原子的电子壳层结构

《原子的电子壳层结构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、原子结构的量子理论原子结构的量子理论原子结构的量子理论第二十四章quantumtheoryofatomicstructurechapter24你身边的高考专家原子的电子壳层结构原子的电子壳层结构名称允许取值含义主量子数n=1,2,…n磁量子数ml角量子数l=0,1,2,(-1)…nl自旋磁量子数msms=±其值决定原子中电子的能量其值决定原子中电子的角动量。由于轨道磁矩与自旋磁矩间的相互作用，对能量也有一定影响，又称副量子数ll其值决定电子轨道角动量在外磁场中的取向其值决定电子自旋角动量在外磁场中的取向，同时还影响电子在外磁场中的能量ml=±1,±2,…

2、l±,,0,一、四个量子数如前所述，氢原子核外电子的运动状态由四个量子数（n,l,ml,ms)决定。对于其它多电子的原子，其薛定谔方程比氢原子的情况要复杂得多，但近似计算表明，其核外电子的运动状态仍由四个量子数决定，即原子的电子壳层结构原子的电子壳层结构主壳层与支壳层二、原子中电子的壳层结构多电子原子核外的电子分壳层排布，同一壳层的电子具有相同的主量子数n,1,2,3,4,5,6,7,代号：K，L，M，N，O，P，Q，n=在同一壳层上角量子数相同的电子组成分壳层（或支壳层）0,1,2,3,4,5,6,代号：s，p，d，f，g，h，i，l=代号s，p，d，

3、f，是沿用早期光谱学对某一谱线状况的称呼，f后面则接着按字母顺序排列。fundamentalf（基本的），（strong强的）（主要的）principal如:dispersived（弥散的），，ps，两条原则电子在壳层和支壳层上分布遵循下列两条原则：泡利不相容原理前面已经叙述。在这里，我们可更具体地表述为在一个原子中，任何两个电子不可能具有完全相同的一组量子数（n,l,ml,ms)。能量最低原理原子处于未激发的正常状态时，在不违背泡利不相容原理的条件下，每个电子都趋向占据可能的最低能级，使原子系统的总能量尽可能的低。根据上述两个原则，可定性确定多电子原子

4、核外电子按壳层的分布。壳层可容电子数计算msn3l：12ml0001-101-12-2从图中可见，n=3的主壳层中最多能容纳18个电子。：：：-+-+-+-+-+-+-+-+-+n=1,2,…l=1,2,,(-1)…nml=±1,±2,l±ms=±四个量子数的允许取值为0,0,…,n=3的主壳层中最多能容纳几个电子？问计算主量子数为n的主壳层中最多能容纳电子数的通式为由此不难得出：壳层可容电子数图表ln0123456spdfghi1234567KLMNOPQ2222222666666101010101014141414181818222226281832

5、507298Nn各壳层最多可容纳的电子数主量子数为n的壳层中最多能容纳电子数为Nn2n2角量子数为l的支壳层中最多能容纳电子数为2（2l+1)徐光宪定则ln0123456spdfghi1234567KLMNOPQ2222222666666101010101014141414181818222226281832507298Nn各壳层最多可容纳的电子数主量子数为n的壳层中最多能容纳电子数为Nn2n2角量子数为l的支壳层中最多能容纳电子数为2（2l+1)0123456spdfghiln1234567KLMNOPQ281832507298Nn2222222101

6、010101014141414181818222226666666电子的能量主要由主量子数n决定n越小能级越低，该壳层离核越近。电子一般按n由小到大的顺序填入各能级。但角量子数对电子的能量也有影响，使得一些较重元素的原子，有时n较小的壳层尚未填满，电子就开始填入n较大的壳层。我国科学家徐光宪总结出一条规律徐光宪定则：对原子外层的电子，能级高低由(n+0.7l)的大小来确定，其值越大，能级越高。例如，n=3,l=2的3d支壳层，(3+0.7×2)=4.4高于n=4,l=0的4s支壳层，(4+0.7×0)=4又如，n=4,l=2的4d支壳层，(4+0.7×2

7、)=5.4高于n=5,l=0的5s支壳层，(5+0.7×0)=5，等等举例2s3s4s5s2p3p4p5p4d3d1s能量HHeLiBeCOFNeNaMgAlSiClKCaScTiBNPSARbSrYZrVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe1s22s22p63s23p64s23d104p65s137号元素Rb（铷）的电子组态：根据徐光宪定则，对原子外层的电子，能级高低由(n+0.7l)的大小来确定，其值越大，能级越高。得1s22s22p63s23p64s119号元素K（钾）的电子组态

8、：3d4s；高于4d5s高于等等。21号元素Sc（钪）的电子组态：1s22s22