版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、原子核外电子排布规律 能量最低原理:电子层划分为K<L<M<O<P<Q,对应电子层能量增大;原子核外电子排布按照能量较低者低优先排布原则. 每个电子层最多只能容纳2n2个电子。 最外层最多只能容纳8个电子(K层为最外层时不能超过2个)次外层最多只能容纳18个电子(K层为次外层时不能超过2个倒数第三层最多只能容纳32个电子注意:多条规律必须同时兼顾。简单例子的结构特点:(1)离子的电子排布:主族元素阳离子跟上一周期稀有气体的电子层排布相同,如钠离子、镁离子、铝离子和氖的核外电子排布是相同的。阴离子更同一周期稀有气体的电子排布相同:负氧离子,氟离子和氖的核外电子排布是
2、相同的。(2)等电子粒子(注意主要元素在周期表中的相对位置) 10电子粒子:CH、N3一、NH-、NH、NH+、O2一、OH-、H0、HO+、F-、HF、Ne、Na+、Mg2+、423423Al3+等。 18电子粒子:SiH、P3一、PH、S2一、HS-、HS、Cl-、HCl、Ar、K+、Ca2+、PH+等。4324特殊情况:F、HO、CH、CHOH222263 核外电子总数及质子总数均相同的阳离子有:Na+、NH+、HO+等;阴离子有:F-、OH-、NH-;432HS-、Cl-等。前18号元素原子结构的特殊性:(1)原子核中无中子的原子:iH1(2)最外层有1个电子的元素:H、Li、Na;最
3、外层有2个电子的元素:Be、Mg、He(3)最外层电子总数等于次外层电子数的元素:Be、Ar(4)最外层电子数等于次外层电子数2倍的元素:C;是次外层电子数3倍的元素:O;是次外层电子数4倍的元素:Ne(5)最外层电子数是内层电子数一半的元素:Li、P(6)电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素:Be(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、Si元素周期表的规律:(1)最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素,最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族元素,最外层电子数为8的元素是稀有气体(He例外)(2)在元素周期表
4、中,同周期的IIA、IIIA族元素的原子序数差别有:第2、3周期(短周期)元素原子序数都相差1;第4、5周期相差11;第6、7周期相差25(3)同主族、邻周期元素的原子序数差 位于过渡元素左侧的主族元素,即IA、IIA族,同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素总数;相差的数分别为2,8,8,18,18,32 位于过渡元素左侧的主族元素,即IIIAWA族,同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。例如,氯和溴的原子序数之差为35-17=18(溴所在第四周期所含元素的种数)。相差的数分别为&18,18,32,32. 同主族非县令的原子序数差为上
5、述连续数的加和,如H和Cs的原子序数为2+8+8+18+18=54(4) 元素周期表中除训族元素之外,原子序数为奇数(偶数)的元素,所属所在族的序数及主要化合价也为奇数(偶数)。如:氯元素的原子序数为17,而其化合价有-1、+1、+3、+5、+7,最外层有7个电子,氯元素位于WA族;硫元素的原子序数为16,而其化合价有-2、+4、+6价,最外层有6个电子,硫元素位于WA族。(5) 元素周期表中金属盒非金属元素之间有一分界线,分界线右上方的元素为非金属元素,分界线左下方的元素为非金属元素(H除外),分界线两边的元素一般既有金属性也有非金属性。每周期的最右边金属的族序数与周期序数相等,如:Al为第
6、三周期IIIA族。元素周期律:(1) 原子半径的变化规律:同周期主族元素自左向右,原子半径逐渐增大;同主族元素自上而下,原子半径逐渐增大。(2) 兀素化合价的变化规律:同周期自左向右,最咼正价:+1+7,最咼正价二主族序数(0、F除外),负价由-4-1,非金属负价二-(8-族序数)(3) 元素的金属性:同周期自左向右逐渐减弱;同主族自上而下逐渐增强。(4) 元素的非金属性:同周期制作仙游逐渐增强;同主族自上而下逐渐减弱。(5) 最高价化合物对应水化物的酸、碱性:同周期自左向右酸性逐渐增强,碱性逐渐减弱;同主族自上而下酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强。(6) 非金属气态氢化物的形成难以、稳定性:同周期
7、自左向右形成由难到易,稳定性逐渐增强;同主族自上而下形成由易到难,稳定性逐渐减弱。原子核外电子按照轨道式排布时遵守下列次序:1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d<7p规律总结:s有1个轨道,最多容纳2个电子p有3个轨道,最多容纳6个电子d有5个轨道,最多容纳10个电子f有7个轨道,最多容纳14个电子每一个轨道可以容纳两个自选方向相反的电子s<p<d(N+1)s<Nd(N+1)p<(N+2)s&l
8、t;Nf<(N+1)d原子核外电子排布规律1、泡利不相容原理:每个轨道最多只能容纳两个电子,且自旋相反配对2、能量最低原理:电子尽可能占据能量最低的轨道3、洪特规则:简并轨道(能级相同的轨道)只有被电子逐一自旋平行地占据后,才能容纳第二个电子-来源网络精心整理另外:等价轨道在全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的,亦即下列电子结构是比较稳定的:全充满一-p6或d10或fl4半充满p3或d5或f7全空pO或dO或f0还有少数元素(如某些原子序数较大的过渡元素和镧系、锕系中的某些元素)的电子排布更为复杂,既不符合鲍林能级图的排布顺序,也不符合全充满、半充满及全空的规律。而这些元素的核外电子排
9、布是由光谱实验结构得出的,我们应该尊重光谱实验事实。对于核外电子排布规律,只要掌握一般规律,注意少数例外即可。处于稳定状态的原子,核外电子将尽可能地按能量最低原理排布,另外,由于电子不可能都挤在一起,它们还要遵守保里不相容原理和洪特规则,一般而言,在这三条规则的指导下,可以推导出元素原子的核外电子排布情况,在中学阶段要求的前36号元素里,没有例外的情况发生。1. 最低能量原理电子在原子核外排布时,要尽可能使电子的能量最低。怎样才能使电子的能量最低呢?比方说,我们站在地面上,不会觉得有什么危险;如果我们站在20层楼的顶上,再往下看时我们心理感到害怕。这是因为物体在越高处具有的势能越高,物体总有从
10、高处往低处的一种趋势,就像自由落体一样,我们从来没有见过物体会自动从地面上升到空中,物体要从地面到空中,必须要有外加力的作用。电子本身就是一种物质,也具有同样的性质,即它在一般情况下总想处于一种较为安全(或稳定)的一种状态(基态),也就是能量最低时的状态。当有外加作用时,电子也是可以吸收能量到能量较高的状态(激发态),但是它总有时时刻刻想回到基态的趋势。一般来说,离核较近的电子具有较低的能量,随着电子层数的增加,电子的能量越来越大;同一层中,各亚层的能量是按s、p、d、f的次序增高的。这两种作用的总结果可以得出电子在原子核外排布时遵守下列次序:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p2.
11、 保里不相容原理我们已经知道,一个电子的运动状态要从4个方面来进行描述,即它所处的电子层、电子亚层、电子云的伸展方向以及电子的自旋方向。在同一个原子中没有也不可能有运动状态完全相同的两个电子存在,这就是保里不相容原理所告诉大家的。根据这个规则,如果两个电子处于同一轨道,那么,这两个电子的自旋方向必定相反。也就是说,每一个轨道中只能容纳两个自旋方向相反的电子。这一点好像我们坐电梯,每个人相当于一个电子,每一个电梯相当于一个轨道,假设电梯足够小,每一个电梯最多只能同时供两个人乘坐,而且乘坐时必须一个人头朝上,另一个人倒立着(为了充分利用空间)。根据保里不相容原理,我们得知:s亚层只有1个轨道,可以
12、容纳两个自旋相反的电子;p亚层有3个轨道,总共可以容纳6个电子;f亚层有5个轨道,总共可以容纳10个电子。我们还得知:第一电子层(K层)中只有1s亚层,最多容纳两个电子;第二电子层(L层)中包括2s和2p两个亚层,总共可以容纳8个电子;第3电子层(M层)中包括3s、3p、3d三个亚层,总共可以容纳18个电子第n层总共可以容纳2n2个电子。3. 洪特规则从光谱实验结果总结出来的洪特规则有两方面的含义:一是电子在原子核外排布时,将尽可能分占不同的轨道,且自旋平行;洪特规则的第二个含义是对于同一个电子亚层,当电子排布处于-来源网络精心整理精心整理全满(s2、p6、dlO、fl4)半满(si、p3、d
13、5、f7)全空(sO、pO、dO、f0)时比较稳定。这类似于我们坐电梯的情况中,要么电梯是空的,要么电梯里都有一个人,要么电梯里都挤满了两个人,大家都觉得比较均等,谁也不抱怨谁;如果有的电梯里挤满了两个人,而有的电梯里只有一个人,或有的电梯里有一个人,而有的电梯里没有人,则必然有人产生抱怨情绪,我们称之为不稳定状态。二、核外电子排布的方法对于某元素原子的核外电子排布情况,先确定该原子的核外电子数(即原子序数、质子数、核电荷数),如24号元素铬,其原子核外总共有24个电子,然后将这24个电子从能量最低的is亚层依次往能量较高的亚层上排布,只有前面的亚层填满后,才去填充后面的亚层,每一个亚层上最多
14、能够排布的电子数为:s亚层2个,p亚层6个,d亚层10个,f亚层14个。最外层电子到底怎样排布,还要参考洪特规则,如24号元素铬的24个核外电子依次排列为1s22s22p63s23p64s23d4根据洪特规则,d亚层处于半充满时较为稳定,故其排布式应为:1s22s22p63s23p64s13d5最后,按照人们的习惯“每一个电子层不分隔开来”改写成1s22s22p63s23p63d54s1即可。原子核外电子排布应遵循的三大规律(一)泡利不相容原理:1. 在同一个原子里,没有运动状态四个方面完全相同的电子存在,这个结论叫泡利不相容原理。2. 根据这个原理,如果有两个电子处于一个轨道(即电子层电子亚
15、层电子云的伸展方向都相同的轨道),那么这两个电子的自旋方向就一定相反。3. 各个电子层可能有的最多轨道数为贰每个轨道只能容纳自旋相反的两个电子,各电子层可容纳的电子总数为2门个。-来源网络(二)能量最低原理:1. 在核外电子的排布中,通常状况下,电子总是尽先占有能量最低的原子轨道,只有当这些原子轨道占满后,电子才依次进入能量较高的原子轨道,这个规律叫能量最低原理。2. 能级:就是把原子中不同电子层和亚层按能量高低排布成顺序,象台阶一样叫做能级。(1)同一电子层中各亚层的能级不相同,它们是按s,p,d,f的次序增高。不同亚层:ns<np<nd<nf(2)在同一个原子中,不同电子层的能级不同。离核越近,n越小的电子层能级越低。同中亚层:1s<2s<3s;1p<2p<3p;(3)能级交错现象:多电子原子的各个电子,除去原子核对它们有吸引力外,同时各个电子之间还存在着排斥力,因而使多电子原子的电子所处的能级产生了交错现象。例如:E>E,E>E,n±3时有能级交错现象。3d4S4d5S3. 电子填入原子轨道顺序:1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p,能级由低渐高。(三)洪特规则:1. 在同一亚层中的各个轨道上,电子的排布尽可能单独分占不同的轨道,而
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2026贵州黔东南州三穗县招聘社会化服务市场监管协管人员2人备考题库含答案详解(满分必刷)
- 2026广西东盟经济技术开发区(南宁华侨投资区)里建社区卫生服务中心招聘9人备考题库及答案详解(夺冠)
- 2026福建宁德市蕉城区教育局补充招聘紧缺急需人才6人备考题库(三)及答案详解1套
- 2026河南郑州巩义市产业投资发展有限公司招聘副总经理1人备考题库附参考答案详解(预热题)
- 2026河北邢台学院高层次人才引进55人备考题库(含答案详解)
- 2026广东广州市黄埔区新龙镇面向社会招聘政府聘员5人备考题库及参考答案详解(培优a卷)
- 2026中国电子科技集团公司第三研究所校园招聘备考题库带答案详解(培优b卷)
- 2026武警贵州省总队医院社会招聘7人备考题库及一套完整答案详解
- 2026湖北工业大学院士助理招聘2人备考题库及参考答案详解(考试直接用)
- 2026绵阳嘉信人才服务有限公司招聘工作人员1人备考题库及一套答案详解
- 2026年中国烟草招聘考试试题及答案
- 【热电联供的抽汽冷凝式CB6MW型汽轮机总体设计14000字(论文)】
- 《山东省建设工程消防设计审查验收技术指南(电化学储能电站)》
- DZ/T 0428-2023 固体矿产勘查设计规范(正式版)
- 同等学力申硕-同等学力(政治学)笔试(2018-2023年)真题摘选含答案
- 我不能乱起外号课件
- 威尼斯商人中英文对照
- 排污许可证技术审查等相关服务项目招标文件
- 消渴(2型糖尿病性周围神经病)中医临床路径及入院标准2020版
- XX医院住院体温单
- GB/T 28026.1-2018轨道交通地面装置电气安全、接地和回流第1部分:电击防护措施
评论
0/150
提交评论