Question

基态硅原子具有几个能层

Answer 1

基态硅原子核外电子占据的最高能层,是原子核外的第三层,符号是 M ,其中能量最高的电子所占据能级的原子轨道为 P 轨道,有 3 个伸展方向,原子轨道呈哑铃形
M层是第3能层（主量子数n=3），其中分成s、p、d三个亚层（分别对应角量子数l=0，1，2，角量子数l取值范围是0~n-1），s亚层1个轨道（对应磁量子数m=0），p亚层3个轨道（分别对应磁量子数m=-1，0，+1），d亚层5个轨道（分别对应磁量子数m=-2、-1，0，+1、+2，磁量子数取值范围是-l~0~+l），所以共有9个轨道。
Si最外层4个电子，其中3s亚层填充2个电子，3p亚层3个轨道能量相同，称为简并轨道，根据洪特规则，电子优先自旋平行占据简并轨道，占满了再配对，所以剩余2个电子自旋平行分别占据2个3p轨道，剩余1个3p轨道和能量更高的3d轨道没有电子填充。

Answer 2

基态硅原子中，电子占据的最高能层为第三层，符号为M，该能层中有3个能级:3s、3p和3d，3s能级有1个原子轨道，3p能级有3个原子轨道，3d能级有5个原子轨道，所以该能层具有的原子轨道数为9，填充的电子数为4。