如何巧记能级排列呢？
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解决时间 2021-03-20 20:56
- 提问者网友：了了无期
- 2021-03-20 09:06
如何巧记能级排列呢？
最佳答案
- 五星知识达人网友：三千妖杀
- 2021-03-20 09:44
1.核外电子从内到外，最外层电子数依次不得超过2n²，各周期的元素数：2、8、8、18、18、32、32。
2.最外层电子数不得超过8，次外层电子数不得超过18。 这是由泡利不相容原理、洪特规则等量子力学原理决定的，在化学中属于结构化学的研究范畴，高中教材中只要求掌握规律，记住结论。 Ca的核外电子排布为“2 8 8 2”，如果第3层有9个电子就违反了第1条规则。事实上，第3个电子层有s、p、d这3个能级：s能级有1个轨道，最多2个电子；p能级有3个轨道，最多6个电子；d能级电子数为0。加起来最多可以排8个电子。如果有9个就不符合理论了。 您认为第3层最多有2×3²=18个电子是不是？没错，第3层的确最多可以排满18个电子！不过，谁说非要先把第3层排满才能排第4层？可能因为第1、2层情况是这样，您就相信电子排布一定是从内到外吧？事实上，电子的填充顺序是按照能量从低到高的原则，第2层的所有能级能量都大于第1层，第3层能量也都大于第2层，但是第4层的部分能级(4s能级，4表示电子层，s表示能级名称)就不同了，位于靠外的4s能级能量居然反常地低于第3层的部分能级(3d能级)！这就是传说中的能级交错现象。 能级交错的影响是：到了填充第3层电子的时候，电子会先填充第3层的部分轨道(先不填满哦！)，然后直接填充第4层的部分轨道(也不填满)，最后再回过头来把填满第3层的工作做完。电子层大于3时，能级交错就很普遍了。而且电子层越多，能级交错越复杂。 最大电子数2n²的规则并没有改变，出问题的是电子的填充规则。它只是想把能量更低的轨道先填满，而轨道的能量不是从内到外按顺序排列的。 “这其中，是不是因为能级交错现象，从而使d能级的电子数为0啊？” 这的确是能级交错造成的，能自己发现这一点真不错哦！我本来还担心问题没说得透彻，看来效果够了。 有兴趣的话，可以看看下面的原子结构基本知识，我尽量写得浅显： 核电荷数大的原子，核外电子就很多。事实上，核外电子并不是挤在一起绕核旋转的。不同的电子与原子核距离是不同的，而且距离原子核更近的电子能量更低。按照经典的概念，电子是在轨道上运动的，即原子核外有许多不同能量的轨道，轨道的能量就代表了电子运动的能量，以方便研究，距离原子核近的轨道能量低。 把电子轨道按照“能量相近的划分到一组”的原则，可以把电子轨道分为多组，每一组轨道被称为一个能层，也就是电子层。有些相邻轨道之间的能量差很大，而有些相邻轨道之间的能量差很小，所以能层的划分就变得比较简单。具体的划分方法是人为规定的。能层的名字有：K、L、M、N……等，一直按字母表顺序接下去，目前只有7个电子层。 在同一能层(电子层)中，有多个轨道，各轨道的能量有相同的，也有相近的。把同一能层中能量不同的轨道分组，而把能量相同的轨道放在一起，就成了能级。能级的划分与能层相似，属于能层的下一级。能级有s、p、d、f、g、h……等，一直按字母表顺序接下去，而不同的能层中能级数量也不同。第1个电子层只有1个s能级，第2个电子层有s、p2个能级。第3能层有3个能级……第7能层有7个能级。 对于每一个能级，都含有能量完全相同的轨道。s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，d能级有5个轨道……之后每个能级的轨道数依次递增2。 根据泡利不相容原理，每个轨道最多容纳2个电子，而且这2个电子必须是自旋相反。遵守泡利不相容原理的微观粒子叫费米子，例如电子、中子、质子，而不遵守泡利不相容原理的微观粒子叫玻色子。 能层、能级、轨道、跃迁(电子在能量不同的轨道之间跳跃，会吸收或者释放能量)……这些概念都是量子物理学家玻尔(Niels Henrik David Bohr)提出来的，在结构化学中，由量子化学家鲍林加以推广。海森堡建立现代量子力学后，这个模型在物理中逐渐被淘汰，甚至已缺乏正确性，而在基础化学中得以保留，以简化问题。 从下图中可以看出，随着电子层数的增加，电子填充开始在多个能层之间反复迂回，而且能级交错越来越复杂。
2.最外层电子数不得超过8，次外层电子数不得超过18。 这是由泡利不相容原理、洪特规则等量子力学原理决定的，在化学中属于结构化学的研究范畴，高中教材中只要求掌握规律，记住结论。 Ca的核外电子排布为“2 8 8 2”，如果第3层有9个电子就违反了第1条规则。事实上，第3个电子层有s、p、d这3个能级：s能级有1个轨道，最多2个电子；p能级有3个轨道，最多6个电子；d能级电子数为0。加起来最多可以排8个电子。如果有9个就不符合理论了。 您认为第3层最多有2×3²=18个电子是不是？没错，第3层的确最多可以排满18个电子！不过，谁说非要先把第3层排满才能排第4层？可能因为第1、2层情况是这样，您就相信电子排布一定是从内到外吧？事实上，电子的填充顺序是按照能量从低到高的原则，第2层的所有能级能量都大于第1层，第3层能量也都大于第2层，但是第4层的部分能级(4s能级，4表示电子层，s表示能级名称)就不同了，位于靠外的4s能级能量居然反常地低于第3层的部分能级(3d能级)！这就是传说中的能级交错现象。 能级交错的影响是：到了填充第3层电子的时候，电子会先填充第3层的部分轨道(先不填满哦！)，然后直接填充第4层的部分轨道(也不填满)，最后再回过头来把填满第3层的工作做完。电子层大于3时，能级交错就很普遍了。而且电子层越多，能级交错越复杂。 最大电子数2n²的规则并没有改变，出问题的是电子的填充规则。它只是想把能量更低的轨道先填满，而轨道的能量不是从内到外按顺序排列的。 “这其中，是不是因为能级交错现象，从而使d能级的电子数为0啊？” 这的确是能级交错造成的，能自己发现这一点真不错哦！我本来还担心问题没说得透彻，看来效果够了。 有兴趣的话，可以看看下面的原子结构基本知识，我尽量写得浅显： 核电荷数大的原子，核外电子就很多。事实上，核外电子并不是挤在一起绕核旋转的。不同的电子与原子核距离是不同的，而且距离原子核更近的电子能量更低。按照经典的概念，电子是在轨道上运动的，即原子核外有许多不同能量的轨道，轨道的能量就代表了电子运动的能量，以方便研究，距离原子核近的轨道能量低。 把电子轨道按照“能量相近的划分到一组”的原则，可以把电子轨道分为多组，每一组轨道被称为一个能层，也就是电子层。有些相邻轨道之间的能量差很大，而有些相邻轨道之间的能量差很小，所以能层的划分就变得比较简单。具体的划分方法是人为规定的。能层的名字有：K、L、M、N……等，一直按字母表顺序接下去，目前只有7个电子层。 在同一能层(电子层)中，有多个轨道，各轨道的能量有相同的，也有相近的。把同一能层中能量不同的轨道分组，而把能量相同的轨道放在一起，就成了能级。能级的划分与能层相似，属于能层的下一级。能级有s、p、d、f、g、h……等，一直按字母表顺序接下去，而不同的能层中能级数量也不同。第1个电子层只有1个s能级，第2个电子层有s、p2个能级。第3能层有3个能级……第7能层有7个能级。 对于每一个能级，都含有能量完全相同的轨道。s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，d能级有5个轨道……之后每个能级的轨道数依次递增2。 根据泡利不相容原理，每个轨道最多容纳2个电子，而且这2个电子必须是自旋相反。遵守泡利不相容原理的微观粒子叫费米子，例如电子、中子、质子，而不遵守泡利不相容原理的微观粒子叫玻色子。 能层、能级、轨道、跃迁(电子在能量不同的轨道之间跳跃，会吸收或者释放能量)……这些概念都是量子物理学家玻尔(Niels Henrik David Bohr)提出来的，在结构化学中，由量子化学家鲍林加以推广。海森堡建立现代量子力学后，这个模型在物理中逐渐被淘汰，甚至已缺乏正确性，而在基础化学中得以保留，以简化问题。 从下图中可以看出，随着电子层数的增加，电子填充开始在多个能层之间反复迂回，而且能级交错越来越复杂。
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- 1楼网友：纵马山川剑自提
- 2021-03-20 10:35
依照 ns, (n-2)f, (n-1)d, np顺序排布。亚电子层spdfg的顺序可记为“饰品店风格”的拼音首字母。自己去推一遍就知道了，不用背。
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