電子組態

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電子原子同分子軌道

電子組態粵拼din6 zi2 zou2 taai3英文:electron configuration),或者電子配置粵拼din6 zi2 pui3 zi3),係指電子原子分子同第啲物理結構入面每一層電子殼上面嘅排序同組合形態。

填電子組態嘅方法[編輯]

一般填電子組態有兩種方法:

第一,淨係考慮電子殼(電子層)。電子層可以容納2n2粒電子,n代表由內至外第幾層,所以最內層係n=1嘅狀況,最多可以容納2(12)=2粒電子。然後將原子有嘅電子放入每一層入面,一定要從內層(能量低嘅電子層)填到外層(能量高嘅電子層),滿咗就去下一層。寫真正嘅電子組態嘅時候就要用數字表示每一層有嘅電子數,用逗號分開每一層嘅電子數。例如有10粒電子,首先將呢10粒填落第一層,因爲第一層只可以容納2粒,結果淨係放得落2粒而剩低8粒。再將呢8粒填落第二層度,第二層啱啱好填得嗮。所以氖嘅電子組態係2,8。

第二個方法就要考慮埋電子亞層。電子層可以分拆成唔同嘅電子亞層:

由內至外亞電子層次序 亞電子層名稱 角量子數 形狀 軌域數目 電子數目 字母意思
1 s 0 球形 1 2 s指Sharp,銳系光譜
2 p 1 啞鈴形或吊鐘形 3 6 p指Principal,主系光譜
3 d 2 雙啞鈴形或吊鐘形 5 10 d指Diffused,漫系光譜
4 f 3 四啞鈴形或吊鐘形 7 14 f指Fundamental,基系光譜
5 g 4 八啞鈴形或吊鐘形 9 18 g開始跟字母排列
6 h 5 未發現 11 22 h開始跟字母排列

其中軌域(又叫軌道)意思係電子出現機率較高嘅區域,一個軌域可以填到兩粒電子入去。而角量子數確定原子軌域嘅形狀。當n=1嘅時候,即係最内嘅電子層,嗰個電子層會細分為1個1s軌域;當n=2,第二層電子層細分為1個2s軌域同3個2p軌域(呢3個2p軌域嘅能量係一樣嘅,屬於同一能級),呢4個軌域總共可以填到8粒電子,如此類推。

填軌域嘅時候,一般有以下嘅規則:

  • 遞建原理(又叫構造原理):新填入去嘅電子要填入能量最低嘅空軌域上面。
  • 洪德規則: 當一個能級有幾個軌道嘅時候,電子要單獨放入一個軌道先。例如氮,填完1s同2s原子軌域之後仲有3個電子,要填入2p軌域,而2p有三個軌域。而呢3粒電子要分別填入3個唔同嘅軌域入面,變成3個半滿嘅軌域,唔可以將電子填曬入頭兩個軌域度。
  • 泡利不相容原理:同一軌域入面嘅電子自旋一定要相反。
  • 仲有一個好特別嘅現象,就係能級交錯。意思就係有時電子層數比較大嘅某個軌域能量會仲低過電子層數較小嘅軌域。例如3d同4s軌域,明明4s軌域屬於第4層,但能量仲低過3d軌域。右圖係原子軌域能量圖,講出原子軌域能量嘅高低。
    軌域能量

因爲遞建原理同能級交錯,填原子軌域嘅順序如下圖:

填原子軌域嘅順序