(9.15.3)--5.1.3原子核外电子的排布.pdf

小结工程化学工程化学工程化学工程化学物质结构基础物质结构基础物质结构基础物质结构基础原子核外电子的排布原子核外电子的排布原子核外电子的排布原子核外电子的排布Engineering Chemistry原子核外电子的排布原子核外电子的排布原子核外电子的排布原子核外电子的排布目 录CONTENTS多电子原子轨道能级基态原子的核外电子分布规则基态原子的核外电子分布规则原子核外电子的排布原子核外电子的排布1.多电子原子轨道的能级从能级近似图可见 当角量子数量子数n增大原子中电子分布的顺序与轨道的能级高低有关原子中各个电子在轨道上的具如：E1sE2p 当主量子数量子数 l 增大如：E4s 当主量子数和角量子数都原子中各个电子在轨道上的具体能量是很复杂的问题仅讨论原子中各个轨道能级的相对高低。美国化学家鲍林根据大量光谱实验数据原子中原子轨道近似能级图多电子原子的近似能级图 当主量子数和角量子数都不同时，有时会出现能级交错现象，如：E4sE5s原子中原子轨道近似能级图图中小圆圈代表原子轨道图表示的是原子轨道能级的高低，不是表示原子轨道离核的远近。从能级近似图可见：当角量子数 l 相同时，随主增大，轨道能级升高。原子中电子分布的顺序与轨道的能级高低有关，要研究原子中各个电子在轨道上的具1sE2sE3s 2pE3pE4p 当主量子数n相同时，随角增大，轨道能级升高。E4pE4dE4f当主量子数和角量子数都原子中各个电子在轨道上的具体能量是很复杂的问题。在此，仅讨论原子中各个轨道能级的美国化学家鲍林根据大量光谱实验数据，得到了多电子原子中原子轨道近似能级图当主量子数和角量子数都有时会出现能级交错4sE3d E4p 5sE4d E5p 原子中原子轨道近似能级图。图中小圆圈代表原子轨道，此图表示的是原子轨道能级的高不是表示原子轨道离核的原子核外电子的排布原子核外电子的排布2.基态原子的核外电子分布规则1)泡利不相容原理 一个原子内不可能有四个量子数完全相同的两个电子存在，即一个原子轨道最2)能量最低原理3)洪特规则多只能容纳两个自旋相反的电子电子按照原子轨道的能量由低到高的顺序依次填充，使整个原子体系处于能量最低状态。电子在等价轨道上分布时，将尽可能分占不同的轨道且自旋状态相同（自旋平行的轨道，且自旋状态相同（自旋平行当简并轨道处于全充满（p6、d10、f14）、半满和全空（p0、d0、f0）状态时，原子结构较为稳定如7N 1s22s22p31s 2s 2p一个原子内不可能有四个量子数完全相即一个原子轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子。电子按照原子轨道的能量由低到高的顺使整个原子体系处于能量将尽可能分占不同自旋平行）。自旋平行）。半满（p3、d5、f7）原子结构较为稳定。1s 2s 2p3.原子的核外电子分布式和外层电子构型1)原子的核外电子分布式(16)7s(19)7p核外电子填入轨道的顺序原子核外电子的排布原子核外电子的排布(6)4s(9)5s7s(12)6s(8)4p(11)5p(15)6p7p(10)4d(14)5d(18)6d(13)4f(17)5f应用核外电子填入轨道顺序图利不相容原理、能量最低原理则，可以写出元素原子的核外电子分布式。19K:K1s22s(2)2s(4)3s(1)1s(3)2p(5)3p(7)3d19K:K1s26Fe:Fe 1s22s为简便起见，用元素前一周期的稀有气体的元素符号表示原子内层电子，称为原子实，原子的核外电子分布式和外层电子构型核外电子填入轨道的顺序应用核外电子填入轨道顺序图，根据泡能量最低原理、洪德规可以写出元素原子的核外电子分布2s22p63s23p64s12p3p2s22p63s23p63d64s2 用元素前一周期的稀有气体的元素符号表如26Fe：Ar 3d64s22)原子的外层电子构型AA一一1 1s1A二二34价层价电子所在的亚层外层电子构型指价层的电子分布式二二34三三11 12BBBB B四四19 20 21 22 23 24 25 26 27五五37 38 39 40 41 42 43 44 45六六55 56 71 72 73 74 75 76 77ns12(n-1)d19ns12(根据上述，下列元素的外层电子构型依次为6C-2s22p226Fe-3d64sns12(n-1)d19ns12(0AAAAA2 1s256789 10指价层的电子分布式56789 10BB13 14 15 16 17 1828 29 30 31 32 33 34 35 3646 47 48 49 50 51 52 53 5478 79 80 81 82 83 84 85 86ns2np16(n 1)d10ns12下列元素的外层电子构型依次为：4s229Cu-3d104s1ns2np16(n-1)d10ns12小结多电子原子轨道能级基态原子的核外电子分布规则基态原子的核外电子分布规则