- 核外电子排布的三个原则 - 能量最低原理 - 多电子原子在基态时核外电子优先填充能量最低轨道 - 原子轨道能级顺序:1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d - 基态与激发态的区别 - 激发态下电子跃迁可能导致低能级轨道电子减少 - 泡利不相容原理 - 同一原子中没有四个量子数完全相同的电子 - 主量子数、角量子数、磁量子数确定原子轨道 - 自旋量子数决定轨道最多容纳两个电子且自旋方向相反 - 示例:一个轨道只能填充两个电子,且自旋方向必须相反 - 洪特规则 - 能量相同的轨道优先以自旋相同方式单独占据 - 电子成对能的概念:避免电子间排斥使体系能量最低 - 示例:2p轨道先分别填充单电子再填满成对电子 - 特殊规则与例外情况 - 半满全满规则 - 半满:每个轨道填充一个电子,体系更稳定 - 全满:每个轨道填充两个电子,体系更稳定 - 示例:铬(24号元素)和铜(29号元素)的电子排布 - 铬:3d轨道半满(5个电子),4s轨道填充1个电子 - 铜:3d轨道全满(10个电子),4s轨道填充1个电子 - 简化书写方法 - 使用上一周期稀有气体作为原子实简化表示 - 示例:铜可写为[Ar]3d10 4s1 - 核外电子排布的局限性 - 规则仅为一般规律,复杂原子可能有例外 - 实验结果为准,化学是实验科学 - 随原子序数增大,电子排布异常现象增多