【正文】 多電子體系 中，電子不僅受到原子核的作用，而且受到其余電 子的作用。故能量關(guān)系復雜。所以多電子體系中，能量不只由主量 子數(shù) n 決定。 432 原子核外電子排布 下頁 退出 上頁 432 核外電子的排布 （ 1） 能量最低原理 電子先填充能量低的軌道，后填充能量高的軌道。盡可能保持體系的能量最低。 （ 2） Pauli ( 保利 ) 不相容原理 即同一原子中沒有運動狀態(tài)完全相同的電子，即同一原子中沒有四個量子數(shù)完全相同的兩個電子。于是每個原子軌道中只能容納兩個自旋方向相反的電子。 下頁 退出 上頁 （ 3） Hunt ( 洪特 ) 規(guī)則 電子在能量簡并的軌道中，盡量以相同自旋方式成單排布。簡并的各軌道保持一致，則體系的能量低。 軌道全空 半充滿 全充滿 以上幾種情況對稱性高，體系穩(wěn)定。對于簡并度高的 d 、 f 軌道尤其明顯；對于簡并度低的 p 軌道則不明顯。 下頁 退出 上頁 44 原子結(jié)構(gòu)和元素周期律 441 核外電子排布和周期表的關(guān)系 元素周期律 ( Periodic System of The Elements)是指元素的性質(zhì)隨著核電荷的遞增而呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律。 周期律產(chǎn)生的基礎(chǔ)是隨核電荷的遞增，原子最外層電子排布呈現(xiàn)周期性的變化，即最外層電子構(gòu)型重復著從 ns1開始到 ns2np6結(jié)束這一周期性變化。 周期表 (periodic chart)是周期律的表現(xiàn)形式。 下頁 退出 上頁 1 H Hydrogen 氫 1s1 2 He Helium 氦 1s2 3 Li Lithium 鋰 1s2 2s1 4 Be Beryllium 鈹 1s2 2s2 5 B Boron 硼 1s2 2s22p1 6 C Carbon 碳 1s2 2s22p2 7 N Nitrogen 氮 1s2 2s22p3 8 O Oxygen 氧 1s2 2s22p4 9 F Fluorine 氟 1s2 2s22p5 10 Ne Neon 氖 1s2 2s22p6 原子 序數(shù) 電子軌道圖 元素 符號 英文名稱 中文 名稱 電子結(jié)構(gòu)式 ? 一、核外電子的排布 下頁 退出 上頁 11 Na Sodium 鈉 1s2 2s22p63s1 12 Mg Magnesium 鎂 1s2 2s22p63s2 13 Al Aluminium 鋁 1s2 2s22p63s23p1 14 Si Silicon 硅 1s2 2s22p63s23p2 15 P Phosphorus 磷 1s2 2s22p63s23p3 16 Si Sulfur 硫 1s2 2s22p63s23p4 17 Cl Chlorine 氯 1s2 2s22p63s23p5 18 Ar Argon 氬 1s2 2s22p63s23p6 原子 序數(shù) 元素 符號 英文名稱 中文 名稱 電子結(jié)構(gòu)式 ** 21 Sc Scandium 鈧 [Ar] 3d14s2 22 Ti Titanium 鈦 [Ar] 3d24s2 23 V Vanadium 釩 [Ar] 3d34s2 24 Cr Chromium 鉻 [Ar] 3d54s1 25 Mn Manganese 錳 [Ar] 3d54s2 26 Fe Iron 鐵 [Ar] 3d64s2 27 Co Cobalt 鈷 [Ar] 3d74s2 28 Ni Nickel 鎳 [Ar] 3d84s2 * 19 K Potassium 鉀 [Ar] 4s1 20 Ca Calcium 鈣 [Ar] 4s2 * [ Ar ] 原子實，表示 Ar 的 電子結(jié)構(gòu)式 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 。 原子實后面是價層電子，即在化學反應(yīng)中可能發(fā)生變化的電子。 ** 雖先排 4s 后排 3d ， 但 電子結(jié)構(gòu)式中先寫 3d， 后寫 4s 下頁 退出 上頁 ? 二、元素的周期 H He 1 第一周期： 2 種元素 第一能級組： 2 個電子 1 個能級 1s 1 個 軌道 Be Li B C N O F Ne 2 第二周期： 8 種元素 第二能級組： 8 個電子 2 個能級 2s 2p 4 個 軌道 周期的劃分與能級組的劃分完全一致，每個能級組都獨自 對應(yīng)一個周期。共有七個能級組， 所以共有七個周期。 下頁 退出 上頁 Mg Na Al Si P S Cl Ar 3 第三周期： 8 種元素 第三能級組： 8 個電子 2 個能級 3s 3p 4 個 軌道 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 4 Y Zr Nb Mo Tc Rh Pd Ru Ag Cd Sr Rb In Sn Sb Te I Xe 5 第五周期： 18 種元素 第五能級組： 18 個電子 3 個能級 5s 4d 5p 9 個 軌道 第四周期： 18 種元素 第四能級組： 18 個電子 3 個能級 4s 3d 4p 9 個 軌道 第七周期： 32 種元素 第七能級組： 32 個電子 4 個能級 7s 5f 6d 7p 16 個 軌道 Ba Cs 6s Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 4f La Hf Ta W Re Ir Pt Os Au Hg 5d Tl Pb Bi Po At Rn 6p 第六周期： 32 種元素 第六能級組： 32 個電子 4 個能級 6s 4f 5d 6p 16 個 軌道 Ra Fr 7s Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 5f Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun Uuu Uub 6d 7p 下頁 退出 上頁 ? 三、元素的區(qū)和族 s 區(qū)元素 包括 IA 族， IIA族，價層電子組態(tài)為 n s 1 ~ 2 ， 屬于活潑金屬。 p 區(qū)元素 包括 IIIA 族， IVA 族， VA 族， VIA 族， VIIA 族， 0 族 （ VIIIA族 ），價層電子組態(tài)為 ns 2 np 1 ~ 6 ，右上方為非金屬元素，左下方為金屬元素 。 s 區(qū)和 p 區(qū)元素的族數(shù)，等于價層電子中 s 電子數(shù)與 p 電子數(shù)之和 。若和 數(shù) 為 8 ， 則為 0 族元素，也稱為 VIII A 族。 價層電子是指排在稀有氣體原子實后面的電子，在化學反應(yīng)中能發(fā)生變化的基本是價層電子。 下頁 退出 上頁 d 區(qū)元素 包括 III B 族， IV B 族， V B 族，VI B 族， VII B 族， VIII 族 。價層電子組態(tài)一般為 ( n－ 1 ) d 1 ~ 8 ns 2 ， 為過渡金屬。 ( n－ 1 ) d 中的電子由不充滿向充滿過渡。第 4， 5， 6 周期的過渡元素分別稱為第一，第二，第三過渡系列元素。 d 區(qū)元素的族數(shù)，等于價層電子中 ( n－ 1 ) d 的電子數(shù)與 ns 的電子數(shù)之和 ； 若和 數(shù) 大于或等于 8，則為 VIII 族元素 。 下頁 退出 上頁 ds 區(qū)元素 價層電子組態(tài)為 ( n－ 1 ) d 10 ns 1 ~ 2 。 有時將 d 區(qū)和 ds 區(qū)定義為過渡金屬 。 ds 區(qū)元素的 族數(shù) ，等于價層電子中 ns 的電子數(shù) 。 f 區(qū)元素 價層電子組態(tài)為 ( n2 ) f 0 ~ 14 ( n1 ) d 0 ~ 2 ns 2 ， 包括 鑭系和 錒系 元素， 稱為內(nèi)過渡元素。 ( n2 ) f 中的電子由不充滿向充滿過渡。 有時認為 f 區(qū)元素屬于 III B 族 。 下頁 退出 上頁 442 元素基本性質(zhì)的周期性 一、 原子半徑 二、 電離能 三、 電子親和能 四、 元素電負性 下頁 退出 上頁 一、 原子半徑 d 核間距為 d， 共價半徑 r共 = 2d? 共價半徑 同種元素的兩個原子，以兩個電子用共價單鍵相連時，核間 距的一半，為共價半徑。 ? 金屬半徑 金屬晶體中，金屬原子被視為剛性球體，彼此相切，其核間距的一半，為金屬半徑。