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第一章原子結構與性質 一.原子結構與性質 電子層（能層）：根據電子的能量差異和主要運動區域的不同，核外電子分別處于不同的電子層.原子由里向外對應的電子層符號分別為K、L、M、N、O、P、Q. 原子軌道（能級即亞層）：處于同一電子層的原子核外電子，也可以在不同類型的原子軌道上運動，分別用s、p、d、f表示不同形狀的軌道，s軌道呈球形、p軌道呈紡錘形，d軌道和f軌道較復雜.各軌道的伸展方向個數依次為1、3、5、7. 1. 能級與能層 電子云：用小黑點的疏密來描述電子在原子核外空間出現的機會大小所得的圖形叫電子云圖.離核越近，電子出現的機會大，電子云密度越大；離核越遠，電子出現的機會小，電子云密度越小. 2.原子軌道： 3.原子核外電子排布規律 ⑴構造原理：隨著核電荷數遞增，大多數元素的電中性基態原子的電子按右圖順序填入核外電子運動軌道（能級），叫做構造原理。 能級交錯：由構造原理可知，電子先進入4s軌道，后進入3d軌道，這種現象叫能級交錯。 說明：構造原理并不是說4s能級比3d能級能量低（實際上4s能級比3d能級能量高），而是指這樣順序填充電子可以使整個原子的能量最低。也就是說，整個原子的能量不能機械地看做是各電子所處軌道的能量之和。 （2）能量最低原理 現代物質結構理論證實，原子的電子排布遵循構造原理能使整個原子的能量處于最低狀態，簡稱能量最低原理。 構造原理和能量最低原理是從整體角度考慮原子的能量高低，而不局限于某個能級。 （3）泡利（不相容）原理：基態多電子原子中，不可能同時存在4個量子數完全相同的電子。換言之，一個軌道里最多只能容納兩個電子，且電旋方向相反（用“↑↓”表示），這個原理稱為泡利（Pauli）原理。 （4）洪特規則：當電子排布在同一能級的不同軌道（能量相同）時，總是優先單獨占據一個軌道，而且自旋方向相同，這個規則叫洪特（Hund）規則。比如，p3的軌道式為或，而不是。 洪特規則特例：當p、d、f軌道填充的電子數為全空、半充滿或全充滿時，原子處于較穩定的狀態。即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14時，是較穩定狀態。 前36號元素中，全空狀態的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0；半充滿狀態的有：7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3；全充滿狀態的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。 |
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