关于化学中原子核外电子能级的问题
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发布时间：2022-05-11 23:13
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热心网友
时间：2023-10-24 19:05
你要后边的也没用，因为第八周期的元素都没发现完。
当然，第八周期排满50个元素的话会涉及建立5g电子层的问题。
角量子数l=0的电子，也就是轨道角动量P=0，轨道呈圆形，这样的电子是s电子；l=1的是p电子，轨道呈无柄哑铃形；l=2的是d电子，轨道是三叶梅花形；l=3的是f电子；l=4的是g电子；l=5的是h电子；l=6的是i电子……
一般来说，就目前的周期表中，s、p、d、f已经足够，g待发现，至于之后的h、i、j……等，则以目前的科技水平，还不足以通过核反应获得原子量那么高的元素。【注：在原子核中，也存在这样的能级分布，且核物理学中大多数概念是引用原子物理的内容，就好比这个角量子数。在原子核里，中子和质子的能级有可能达到h、i……】
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电子是费米子，有4个量子数，分别是：主量子数、角量子数、磁量子数、自旋量子数。
主量子数n，相当于是电子层数，周期表中有K、L、M、N、O、P、Q……就是对电子层的命名，K层表示从最靠近原子核的地方数起的第一层电子，依此类推；
下边，说一下电子亚层的分布：原子中的束缚电子有四个量子数，主量子数已经说过了，还有三个量子数分别是：角量子数l、磁量子数m、自旋量子数ms。
电子围绕原子核转动，并不是所有电子都是作圆周运动，有的电子轨道存在角动量，它们围绕原子核转动的形状有：无柄哑铃形、三叶梅花形……当角量子数l=0的时候，电子做圆周运动，这样的电子叫做s电子，周期表中每个元素下边都写有sp等标注，比如ⅡA族元素，Mg，下边就写有3s²，3是主量子数，表示最外层电子是M层电子，s就是最外层电子的角量子数，说明这些电子绕核做圆周运动，上角标表示这样的电子有2个。
而当l=1时，就是p电子了，它们绕核做无柄哑铃形旋转运动；l=2的是d电子，l=3的是f电子，l=4的是g电子。【注：l≤n-1】
磁量子数决定电子亚层轨道的空间伸展方向，m=2l+1，每个空间伸展方向可命名为：-l、-(l-1)、-(l-2)……-2、-1、0、1、2、3……l-1、l；对于s电子轨道来说，其磁量子数m=1，也就是说每个主量子层中只存在一条s轨道，s轨道是球对称的；而p电子的磁量子数m=2×1+1=3，也就是说有3条P轨道，分别是Px、Py和Pz；d电子就有5条轨道，f电子是7条，g电子是9条……
自旋量子数ms，电子围绕自己的轴自转，有两个方向，顺时针或逆时针，电子自转会在表面形成其“电流”，两个自转相反的电子靠在一起会产生一股吸引力，性质就是电流安培力，这个力的作用使得两个电子之间的势能降低，更稳定。所以，比如基态Mg原子的3s轨道上的两个电子就是自旋相反的！换句话说，每个亚层轨道上只能容纳2个自旋相反的电子。
知道了这个，你就可以自己排布了，电子进驻原子轨道是从能量最低的轨道开始进入，所以，进入顺序是：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p→8s→5g→6f→7d→8p→9s→6g→……
热心网友
时间：2023-10-24 19:06
根据原子轨道能级的相对高低，可划分为若干个电子层，K、L、M、N、O、P、Q….同一电子层又可以划分为若干个电子亚层，如s、p、d、f等。每个电子亚层包含若干个原子轨道。
原子轨道的能级可以通过光谱实验确定，也可以应用薛定谔方程求得。原子轨道的能级与其所在电子的电子层及电子亚层有关, 还与原子序数有关。
E1s＜E2s＜E2p＜E3s＜E3p＜E4s＜E3d＜E4p＜E5s＜E4d＜E5p＜E6s＜E4f＜E5d
规则E：np＞（n－1）d＞（n－2）f＞ns
1、不同电子层能级相对高低K<L<M<N…
2、同一电子层不同亚层：ns<np<nd<nf…
3、同一亚层内各原子轨道能级相同，称为简并轨道。
4、原子轨道能级随原子序数增大而降低。
电子轨道亚层在周期表上也有，就是那个S、P、D、F、G等就是亚层排布。
S亚层最多容纳两个电子，D层最多6个，依次为10个、14个。
另外在分析时候还要考虑能级交错。
给你举个例子，铁的亚层在书上标的是3D6 4S2，这就是说，铁的第四层只用到S层，有两个电子，而第三层用到D层，D层有六个，这说明第三层的S、P层都饱和，所以S层有2个，P层有6个，D层有6个（上面分析的）所以铁的第三层有2+6+6=14个电子。
热心网友
时间：2023-10-24 19:06
