原子殼層結構

原子殼層結構含義

把原子中具有相同n值量子數的電子集合，稱為一個殼層。在同一個殼層中，具有不同軌道角動量量子數的電子的集合，稱為次殼層。電子殼層按主量子數n=1,2,3,4,5,6,7的數值分別稱為K,L,M,N,O,P,Q層。

原子內的電子按一定的殼層排列，每一殼層內的電子都有相同的主量子數，每一個新的周期是從電子填充新的主殼層開始，元素的物理、化學性質取決於原子最外層的電子即價電子的數目。

電子填充殼層結構的原則：

1、泡利不相容原理：在一個原子中，不可能有兩個或兩個以上的電子具有完全相同的狀態(完全相同的四個量子數)。

推論：

（1）、一個原子中，四個量子數完全相同的電子只能有一個。

（2）、具有相同量子數的電子最多能有兩個，它們的第四個量子數分別為±1/2。

1、能量最小原理：原子在正常狀態時，每個電子在不違背泡利不相容原理的前提下，總是趨向占有最低能量的狀態，以使原子系統的能量具有最小值。也就是說，電子按能量由低到高的次序填充各殼層。

各殼層所能容納的最大電子數

1、n、l相同的次殼層：N1=2(2l+1)

2、n相同的主殼層：Nn==2

各元素的原子殼層結構

1、元素周期表第一周期：從n=1的K殼層填起。

2、元素周期表第二周期：從n=2的L殼層填起。

3、元素周期表第三周期：從n=3的M殼層填起。

簡介

原子內帶正電的密實部分集中於一個很小的核，帶負電的電子分布於核外，中性原子的核外電子數等於原子序數Z。Z個電子在核外如何分布是物理學和化學感興趣的問題。按照量子力學，原子內的電子可處於各種可能的定態，電子的運動狀態由n、l、ml、ms4個量子數描述。這4個量子數的取值規則是主量子數取正整數1、2、3、4、5…；對於每個n，角量子數l可取0、1、2、…n－1，共n個值；對於每個l，磁量子數m可取－l、－l+1、…、l，共2l+1個值，自旋磁量子數ms取+1/2,或-1/2?。具有相同主量子數n的電子構成一個殼層，相同n按不同l又分為若干個支殼層，對應於l=0、1、2、…的支殼層分別用s、p、d、f、g、h等來表示。原子核外電子的排布遵從兩條規律：①泡利不相容原理。原子內不可能有兩個或兩個以上的電子具有完全相同的四個量子數。由此可確定原子內每個支殼層可容納的電子數為2(2l+1)個，每個殼層可容納的電子數為2n2個，對於第1、2、3、4等殼層可容納的電子數分別為2、8、18、32、50。②能量最低原理。電子儘可能先填充能量較低的狀態，各狀態能量高低的順序可由經驗規律 n+0.7l值的大小加以判斷。由此可以確定隨著原子序數增大，核外電子填充支殼層的順序是：

1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f…電子的殼層排布與元素周期表一致，很好地說明元素的物理、化學性質周期性根源是原子內電子的殼層排布。

原子殼層結構

基本介紹