内容正文:
核外电子在原子轨道上排布要遵循三个原则,即泡利(不相容)原理、洪特规则和能量最低原理。这三个原则并不是孤立的,而是相互联系、相互制约的,也就是说核外电子在原子轨道上排布要同时遵循这三个原则。其中能量最低原理可叙述为在不违背泡利(不相容)原理的前提下,核外电子在各个原子轨道上的排布方式应使整个原子体系的能量最低。
核外电子排布的规范书写
1.核外电子排布式与原子结构示意图、轨道表示式(电子排布图)的关系
原子结构示意图→电子排布式→轨道表示式逐步细化核外电子的运动状态。
2.核外电子的排布表示方法的常见误区
(1)当出现d轨道时,虽然电子按ns、(n-1)d、np的顺学生用书↓第11页
序填充,但在书写电子排布式时,仍把(n-1)d放在ns前,如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2,正确,
Fe:1s22s22p63s23p64s23d6,错误。
(2)在画基态原子的轨道表示式时,常出现以下错误:
① (违反能量最低原理);
②(违反泡利原理);
③(违反洪特规则);
④(违反洪特规则);
⑤画轨道表示式时,不能省略空轨道。如C的轨道表示式应为,而不是。
【微自测】 判断正误
1.24Cr的核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1( )
2.K的简化电子排布式:[Ar]4s1( )
3.N原子的轨道表示式: ( )
4.S原子的轨道表示式: ( )
答案:1.√ 2.√ 3.√ 4.×
表中列出了核电荷数为21~25的元素的最高正价,回答下列问题:
元素名称
钪
钛
钒
铬
锰
元素符号
Sc
Ti
V
Cr
Mn
核电荷数
21
22
23
24
25
最高正价
+3
+4
+5
+6
+7
(1)写出下列元素基态原子的核外电子排布式。
Sc:________________________________________________________________________;
Ti:________________________________________________________________________;
V:________________________________________________________________________;
Mn:________________________________________________________________________。
(2)已知基态铬原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1,其并未严格按照基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序进行排布,为什么核外电子这样排布呢?
________________________________________________________________________。
(3)对比上述五种元素原子的核外电子排布式与元素的最高正价,你发现的规律是
________________________________________________________________________。
解析:(1)根据原子序数和基态原子核外电子排布原则可以写出4种元素原子的核外电子排布式。
(2)由洪特规则的特例可知,能量相同的原子轨道在全充满、半充满和全空的状态时,体系的能量较低。
(3)由最高正价数值与对应的核外电子排布式可以得出21~25号元素最高正价数值等于各元素基态原子的最外能层s轨道上的电子和次外能层d轨道上的电子数之和。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d14s2
1s22s22p63s23p63d24s2
1s22s22p63s23p63d34s2
1s22s22p63s23p63d54s2
(2)由洪特规则的特例可知,能量相同的电子轨道在全充满、半充满和全空的状态时,体系的能量最低
(3)最高正价数值等于各元素基态原子的最外能层s轨道上的电子和次外能层d轨道上的电子数之和
归纳总结
1.s、p、d轨道最多容纳电子数分别为2、6、10。
2.1~36号元素中的洪特规则的两个特例:24Cr和29Cu。
1.下列几种表示电子排布的方法中正确的是( )
A.32Ge原子的电子排布式:4s24p2
B.28Ni原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d94s1
C.O原子的轨道表示式:
D.29Cu+的价层电子排布式:3d94s1
C [32Ge原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p2,A错误;28Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,B错误;能层高的电子先失去,即先失去4s