简述基态原子中电子分布的三原理

简述基态原子中电子分布的三原理
2024-12-04 22:31:36
推荐回答(3个)
回答1:

根据原子光谱实验的结果和对元素周期系的分析、归纳,总结出核外电子分布的基本原理。

1、泡利(Pauli)不相容原理

在同—原子中,不可能有四个量子数完全相同的电子存在。每—个轨道内最多只能容纳两个自旋方向相反的电子。

2、能量最低原理

多电子原子处在基态时,核外电子的分布在不违反泡利原理的前提下,总是尽先分布在能量较低的轨道,以使原子处于能量最低的状态。

3、洪特(Hund)规则

原子在同—亚层的等价轨道上分布电子时,将尽可能单独分布在不同的轨道,而且自旋方向相同(或称自旋平行)。这样分布时,原子的能量较低,体系较稳定。

扩展资料

1、核外电子填入轨道的顺序

核外电子的分布是客观事实,本来不存在人为地向核外原子轨道填入电子以及填充电子的先后次序问题,但这作为研究原子核外电子运动状态的一种科学假想,对了解原子电子层的结构,事实证明是有益的。

对多电子原子来说,由于紧靠核的电子层一般都布满了电子,所以其核外电子的分布宅要看外层电子是怎样分布的。前面已经提到,鲍林近似能级图能反映外电子层中原子轨道能级的相对高低,因此也就能反映核外电子填入轨道的最后顺序,

应用鲍林近似能级图,并根据能量最低原理,可以设计出核外电子填入轨道顺序图。有了核外电子填入轨道顺序图,再根据泡利不相容原理、洪特规则和能量最低原理,就可以准确无误地写出91种元素原子的核外电子分布式来。

2、基态原子的价层电子构型

价电子所在的亚层统称价层。原子的价层电子构型是指价层的电子分布式,它能反映出该元素原子电子层结构的特征。但阶层中的电子并非一定全是价电子。

在书写原子核外电子分布式寸,为简便起见,可用该元素前一周期的稀有气体的元素符号作为原子实(原子实是指原子中除去最高能级组以外的原子实体),代替相应电子分布部分。

参考资料:百度百科——电子分布



回答2:

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.
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.电子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、4p……
规则E:np>(n-1)d>(n-2)f>ns
泡利不相容原理
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.根据保里不相容原理,我们得知:s亚层只 有1个轨道,可以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;d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.
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
全满(s2、p6、d10、f14)
半满(s1、p3、d5、f7)
全空(s0、p0、d0、f0)时比较稳定.

回答3: