(三)洪特规则:
在能量相等的轨道(也称等价轨道或简并轨道)如3个p轨道,5个d轨道,7个f轨道上分布的电子,将尽可能分占不同的轨道,而且自旋的方向相同。
例1 氮(N)原子中3个p电子是分布在3个p轨道上,并具有相同的自旋方向作为洪特规则的特例,等价轨道全充满,半充满或全空的状态一般比较稳定,也就是说,具有下列电子层结构的原子是比较稳定的。
全充满:p6、d10、f14,半充满:p3、d5、f7,全空:p0、d0、f0
(四)核外电子排布:在确定电子层结构中,有些特殊情况要注意:
K、Ca原子,E 3d》E4s,因此电子先填充4s,然后再填充到3d上去,再排4p。同样,后面的能级图,也应先排能量低的如5 s一4d一5p,6s一4f一5d一6p。
K,19: 1s22s22p63s23p64s1
另外,两个特殊的:Cu:29,1s22s22p63s23p63d104s1
Cr:24, 1s22s22p63s23p63d54s1
(五)元素周期表的划分
(1)周期:元素所在的周期数等于该元素原子的电子层数,即第1周期元素原子有一个电子层,主量子数n=1,第3周期有三个电子层,最外层主量子数n=3,因此,这种关系表示为:周期数=最外电子层的主量子数n。
另外:各周期元素的数目等于相应能级组中原子轨道所容纳的电子数。
例2
周期数 元素数目 相应能级组中原子轨道 电子最大容量
1 2 1 s 2
2 8 2 s2p 8
3 8 3s3p 8
4 18 4s3d4p 18
5 18 5 s4d5p 18
6 32 6s4f5d6p 32
7 20 7 s5f6d7p 未满
(2)族:
主族元素的族数=原子最外电子层的电子数(ns+np)主族元素最高氧化数恰好等于原子最外电子层上的电子数目。
副族元素的族数=(n-1)d+ns的电子数
(3) 区的划分:
s区:最外电子层结构是s1和s2,包括I A族碱金属和ⅡA族碱土金属。
p区:包括电子层结构从 s2p1 —s2p6的元素,即ⅢA一ⅦA主族元素,0族元素。
d区:本区元素的电子层结构最外层ns的电子数为1到2个,次外层d轨道上
电子数在l~9之间,包括ⅢB族到Ⅷ族元素,d区元素又可称为过渡元素。
ds 区:电子层结构是d10 s1和d10s2,包括I B族到ⅡB族元素。
f区:本区元素的差别在倒数第三层(n一2)f轨道上电子数不同,由于最外两
层电子数基本相同,故它们的化学性质非常相似,包括镧系元素和锕系元素。