原子核外电子分布

第二节原子核外电子分布1．泡利不相容原理一个原子轨道，最多只能容纳两个自旋相反的电子。即或

填写下表练一练：一、基态原子电子分布规律返回下页首页1电子层（n）n＝1n＝2n＝3n＝4KLMN电子亚层1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f亚层轨道数1131351357亚层电子最大容量2262610261014电子层轨道数（n2）14916电子层最大容量（2n2）281832答：返回下页上页首页22．能量最低原理

基态原子核外电子分布总是尽先占据能级最低（见图1-5）的轨道，使系统能量处于最低状态。图1-5鲍林的原子轨道近似能级图

返回下页上页首页3

根据图1-5，总结不同电子层的同类亚层，能级变化顺序；同一电子层的不同亚层，能级变化顺序。

查一查：答：根据鲍林能级图，可以总结出E1s＜E2s＜E3s＜E4s；E2p＜E3p＜E4p＜E5p

②相同电子层的不同亚层，其能级随亚层序数增大而升高。

E3s＜E3p＜E3d；E4s＜E4p＜E4d＜E4f

①不同电子层的同类亚层，其能级随电子层序数增大而升高。返回下页上页首页4

在多电子原子中，由于电子间的相互作用，引起某些电子层较大的亚层，其能级反而低于某些电子层较的小亚层，这种现象称为“能级交错”。例如E4s＜E3d；E5s＜E4d；E6s＜E4f＜E5d；E7s＜E5f＜E6d

根据能量最低原理和近似能级图，确定基态多电子原子核外电子的分布顺序如下：1s→2s，2p→3s，3p→4s，3d，4p→5s，4d，5p→6s，4f，5d，6p→7s，5f，6d，7p（见图1-6）

返回下页上页首页5图1-6基态原子核外电子分布顺序

返回下页上页首页6

电子分布式（又称电子结构式）能清楚表示基态多电子原子核外电子分布。例如7N1s22s22p3

17Cl1s22s22p63s23p5用原子实表示式可简化表示核外电子分布。例如7N［He］2s22p3

17Cl［Ne］3s23p5

20Ca［Ar］4s2

25Mn［Ar］3d54s2

20Ca1s22s22p63s23p64s2

25Mn1s22s22p63s23p63d54s2

返回下页上页首页7

价电子（原子中能参与反应形成化学键的电子）分布称为价电子构型（或价层电子构型、价电子层结构）。主族元素的价电子为

ns1~2np1~6例如:

7N2s22p320Ca4s235Br4s24p526Fe3d64s2

副族元素为

（n－1）d1~10ns1~2（镧系和锕系元素除外）。

返回下页上页首页83．洪德规则

在等价轨道上分布的电子，将尽可能分占不同的轨，且自旋相同。此即洪德规则。

例如，基态N原子核外电子分布的轨道表示式为1s2s2p

7N

写出基态8O原子核外电子分布的轨道表示式。练一练：返回下页上页首页9

等价轨道处于全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）和全空（p0、d0、f0）状态时，具有较低的能量，比较稳定。1s2s2p

答：洪德规则的特例：

24Cr的核外电子分布式是[Ar]3d54s1，而不是［Ar］3d44s2；29Cu的核外电子分布式是［Ar］3d104s1，而不是［Ar］3d94s2，为什么？想一想答：因为这样分布符合洪德规则特例。返回下页上页首页10二、基态原子的电子分布返回下页上页首页11

原子失去电子的顺序并不是核外电子分布的逆过程，而是按电子层从外到内的顺序依次进行的。

说明：

例如26Fe2+的核外电子分布是

［Ar］3d6