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如何寫任何元素原子的電子構型式

欄目: 學習教育 / 發佈於: / 人氣:2.28W
目錄方法1:用常規元素週期表指定各電子位置1、先找出原子序數。2、確定原子電荷。3、記住軌道基本列表。4、理解電子構型的表達式。5、記憶軌道順序。6、根據電子數,填入軌道中。7、透過元素週期表走捷徑。8、學習電子構型式的速記法。方法2:用ADOMAH 週期表寫1、理解ADOMAH的意思。2、找出ADOMAH表中的元素原子。3、數軌道系列數。4、計算每個軌道系列的電子數。5、瞭解不規則電子構型。我們用一連串的數字字母,來表示原子各電子軌道的電子構型。不同電子軌道是原子核外不同形狀的區域,而電子會以一定概率出現在這些區域中。電子構型式可以快速簡單地表示出軌道數目,以及每個軌道的電子數。下面告訴你如何自己寫電子構型式。

方法1:用常規元素週期表指定各電子位置

如何寫任何元素原子的電子構型式

1、先找出原子序數。每個原子都有特定的電子數,在元素週期表上找出來。這個原子序數式各正整數,從1(氫)開始,隨着原子順序逐個遞增。原子序數也是零電荷元素所含的電子數。

2、確定原子電荷。零電荷的原子,電子數和原子序數是一致的。帶電荷的原子,電子數則或高或低。如果你的原子帶電荷,就根據電荷加減電子數:一個負電荷就加上一個電子,正電荷則減去電子。比如-1電荷的鈉離子,在原有的11電子以外還多了一個電子。因此這裏有12個電子。

3、記住軌道基本列表。原子獲得電子以後,會按照一定順序填入軌道。每個軌道填滿以後電子會跑到下一個軌道去。以下是軌道順序:s軌道系列(電子構型中,任何帶“s”字母的數字)只有一個軌道,根據泡利不相容原則,一個軌道最多含有2個電子,因此每個s軌道系列只有2個電子。

p軌道系列含有3個軌道。因此可以含有6個電子。

d軌道系列含有5個軌道。因此可以含有10個電子。

f 軌道系列含有7個軌道。因此可以含有14個電子。

4、理解電子構型的表達式。電子構型式可以清楚表達原子的電子數目,也可以表明各軌道中的電子數。軌道是按照順序寫出的。最後的電子構型式就是一連串的字母跟數字的形式。比如一個簡單的電子構型: 1s 2s 2p .表示1s軌道中有2個電子,2s有2個,2p有6個。2+2+6=10 。因此可以表示零電荷的氖元素(原子序數10)。

5、記憶軌道順序。注意軌道系列雖然有內外區別,但是是按照能量來排序的。比如滿軌道4s比3d能量低(或者說不穩定),因此先要列出 4s 軌道。知道軌道順序以後就可以按照順序把電子填進去。順序如下: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p 原子電子構型中,如果所有軌道都填滿了,會是下面形式: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p.

一個原子的注意上面的軌道如果填滿了就是元素Uuo (ununoctium,一種人工合成的極不穩定元素),序數爲 118 ,是元素週期表序數最高的元素,這個元素含有所有零電荷元素可能含有的原子軌道。

6、根據電子數,填入軌道中。比如想要寫零電荷鈣原子的原子構型,要找出元素週期表其原子序數,我們得到20,然後就把20個電子依次安排到各個軌道上。根據上述順序,把20個電子都填入。1s軌道有倆電子,2s有倆,2p有六個,3s也有倆,然後3p有6個,4s又有兩個電子 2 (2 + 2 + 6 +2 +6 + 2 = 20)。因此鈣原子的電子構型式: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

注意:原子軌道越後,軌道能量越高。到了第四層,會變成 4s 先,3d後,第四層以後到第五層這個規律又出現了。這種規律只有在第三層以後纔出現。

7、透過元素週期表走捷徑。你可能已經瞭解到,元素週期表的形狀是根據電子軌道系列編排的。比如左起第二列都以“s”結尾,最右邊的總是“d”,等等。用週期表幫你寫電子構型式,即透過元素在週期表中的位置,來相應地把電子加入某個軌道中。按下面來做:最左側的兩列,構型結尾都是“s軌道”,週期表右側都以p結尾,中間區域的元素以d結尾,下面區域的元素以f結尾。

比如要寫氯元素的電子構型式,就想想:此元素在第三行(第三週期)位置,也在第五列,即週期表中p結尾的區域,因此其電子構型結尾是3p。

注意:d、f軌道對應的能量等級和元素週期不一致。比如d區第一行,雖然是第四周期,但也以3d軌道結尾。而第六週期(f區第一行)能量對應到4f軌道。

8、學習電子構型式的速記法。最右邊的一列,表示惰性氣體。這些元素極其穩定。要簡化長段的電子構型表達,只要先寫出最近的之前的惰性氣體元素的元素符號,然後就寫出剩餘的軌道系類。如:我們寫個例子來解釋。比如寫鋅元素(30號),用惰性氣體簡寫法,鋅的完全電子構型式是: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 。不過注意1s 2s 2p 3s 3p就是惰性氣體氬元素的表達式,將氬放在鋅的電子構型前,寫中括號中。 ([Ar])

因此可以簡化鋅元素的電子構型爲: [Ar]4s 3d

方法2:用ADOMAH 週期表寫

如何寫任何元素原子的電子構型式 第2張

1、理解ADOMAH的意思。不需要記憶電子構型的寫法了,不過這裏需要用一個元素週期表的變形。因爲傳統元素週期表從第四行開始,週期數和電子層不對應了。你可以找找ADOMAH週期表,這個週期表是Valery Tsimmerman發明的,網上很容易可以找到。 ADOMAH週期表中,水平行代表元素組,比如鹵素、惰性氣體、鹼金屬、鹼土金屬等等。豎列對應各個電子層,也叫“串”(連接s、p、d、f區的斜線)和各週期對應。

氦在氫旁,兩者都只有1s軌道。週期區域(s、p、d、f)在右邊顯示,電子層數在底部顯示。元素列在長方形中,由1到120依次排列。這個原子序數和零電荷的元素所帶電子數相等。

2、找出ADOMAH表中的元素原子。找出以後就把之後的元素都剔除掉。比如要找鉺元素(68),就把69-120的元素都刪掉。注意底部數字1-8。這些表示電子層數,也是列數。把全部都是剔除的元素的一列忽略掉,比如鉺元素,我們只看1、2、3、4、5和6列。

3、數軌道系列數。看看右邊的字母(s、p、d、f),還有底部的列數,忽略掉不必要的列數以後,寫下列數+字母的形式,如:1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (鉺)。注意:上述鉺的電子構型,可以按電子層增加的順序寫軌道式,也可以根據能級關係來寫。只要按照從上到下的“串”來寫,而不是按照一列列來寫: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f

4、計算每個軌道系列的電子數。數每個區的列中剩餘的元素,每個元素代表一個電子,比如 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s 。本例子中這個就是鉺元素的電子構型了。

5、瞭解不規則電子構型。有十八個常見基態元素原子的例外,這些例外元素有兩三個電子排列和原規則不符。這些例子中,電子會待在相對能級更低的狀態中,而不是按普通規律來排放電子。以下是這些例外: Cr (..., 3d, 4s); Cu (..., 3d, 4s); Nb (..., 4d, 5s); Mo (..., 4d, 5s); Ru (..., 4d, 5s); Rh (..., 4d, 5s); Pd (..., 4d, 5s); Ag (..., 4d, 5s); La (..., 5d, 6s); Ce (..., 4f, 5d, 6s); Gd (..., 4f, 5d, 6s); Au (..., 5d, 6s); Ac (..., 6d, 7s); Th (..., 6d, 7s); Pa (..., 5f, 6d, 7s); U (..., 5f, 6d, 7s); Np (..., 5f, 6d, 7s) 以及 Cm (..., 5f, 6d, 7s)。

小提示

要根據某個原子的電子構型得出其原子序數,只要把字母(s、p、d、f)後的數字都加起來就行。不過這隻適用於零電荷的原子,如果是離子就不行了,要根據電荷加減電子數。

字母后的數字實際上是上標,所以考試別寫錯了。

沒有所謂的“半滿軌道穩定態”的次能級,這樣解釋只是過分簡化了電子排布規律。電子之所以在半滿狀態能穩定,是因爲每個軌道正好只有單一電子,使得電子和電子之間的斥力達到最小程度。

所有元素都趨向穩定狀態。最穩定的就是含有s、p兩個滿軌道的原子(s和p)。即惰性氣體的電子分佈。這也是爲什麼惰性氣體很難反應,且出現在週期表最右邊。如果一個電子構型尾部是3p,則只需要兩個電子就可以達到平衡(要失去包含3s軌道的總共6個電子需要更多能量,因此失去六個電子更難)。如果結尾是 4d,則只需要失去3個電子達到穩定。同樣半滿軌道(s、p、d)比像p、p這樣的更穩定。不過s和p要更穩定得多。

如果原子是離子形式,則表示質子數和電子數不相等。電荷會在元素符號右上角寫出來。如果銻元素(Sb)電荷爲+2 ,則電子構型爲:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 5p 5p 4s 3d 3d 。注意這裏的5p 變成5p。處理結尾不是s、p的電子構型的時候要小心,拿走電子的時候只能拿走價殼層軌域(s、p)的電子。因此如果一個電子構型是4s 3d,原子含有+2電荷,則要變爲4s3d,這裏的3d不變,拿走的是4s層的電子。

有些情況電子需要“遷移”。如果軌道系列只差一個電子就可以造成半滿或全滿狀態,則要從最近的s、p軌道拿走一個電子,放在這個軌道上。

電子構型有兩種寫法。可以依能級次序寫出所有的電子層,也可以簡化之前的電子層,如上述鉺的例子。

也可以只寫出價電子的形式,即最後的s、p層電子。因此 銻 的價電子形式是:5s5p

鐵原子是個例外。鐵原子情況比較複雜。前兩層後面的情況要根據電子數目而定。