一个轨道里最多只能容纳两个电子,且电旋方向相反(用“↑↓”表示),这个原理称为泡利原理。
(4)洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同)时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,这个规则叫洪特规则。比如,p的轨道式为 而不是↑↓
3
↑ ↓
5
7
洪特规则特例:当p、d、f轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时,原子处于较稳定的状态。即p、d、f、p、d、f、p、d、f时,是较稳定状态。
前36号元素中,全空状态的有4Be 2s2p、12Mg 3s3p、20Ca 4s3d;半充满状态的有:7N 2s2p、15P 3s3p、24Cr 3d4s、25Mn 3d4s、33As 4s4p;全充满状态的有10Ne 2s2p、18Ar 3s3p、29Cu 3d4s、30Zn 3d4s、36Kr 4s4p。
4. 基态原子核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式
①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数,这就是电子排布式,例如K:1s2s2p3s3p4s。
②为了避免电子排布式书写过于繁琐,把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示,例如K:[Ar]4s。
(2)电子排布图(轨道表示式)
每个方框或圆圈代表一个原子轨道,每个箭头代表一个电子。
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如基态硫原子的轨道表示式为 二.原子结构与元素周期表 1.原子的电子构型与周期的关系
(1)每周期第一种元素的最外层电子的排布式为ns。每周期结尾元素的最外层电子排布式除He为1s
2
6
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外,其余为nsnp。He核外只有2个电子,只有1个s轨道,还未出现p轨道,所以第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同。
(2)一个能级组最多所容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类。但一个能级组不一定全部是能量相同的能级,而是能量相近的能级。
2.元素周期表的分区 (1)根据核外电子排布
①分区
②各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点
(1) s 区: ns1~2,最后的电子填在s层上,包括第ⅠA、ⅡA主族,属于活泼金属,为碱金属和碱土金属; (2) p区: ns2np1~6,最后电子填在p亚层上,包括 ⅢA到ⅦA族元素和0族,为非金属和少数金属; (3) d区: (n-1)d1~9ns1~2,最后电子填在d亚层上,包括ⅢB到ⅦB、 Ⅷ族元素,为过渡金属;
(4) ds区: (n-1)d10ns1~2,(n-1)d全充满,ds区元素是指元素周期表中的ⅠB、ⅡB两族元素,过渡金属(d和ds区金属合起来,为过渡金属);