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求大神解答我（无机化学）

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Answer 1

　　1、描述一个电子运动状态要用几个量子数，这几个量子数有没有顺序？
　　答：描述一个电子运动状态要用到四个量子数，分别是主量子数N、角量子数L、磁量子数M、自旋量子数S。
　　现代物理学认为，原子核外电子轨道按照能量的不同实际上是分层分布的，这样的层叫做电子层。按照电子离核远近来划分，可分为K、L、M、N、O、P、Q....（光谱学的叫法）层（由近及远，能级增加），也可用数字表示1、2、3、4、5等等。用于描述电子层能量的函数叫做主量子数N，其取值为1、2、3、4、5.......。
　　对于同属一个电子层的电子轨道，由于其形状不同，所处的能级也有差别。按照这种能级差别，又可把同一电子层划分为若干电子亚层，每个亚层分别起不同的名称，如：s、p、d、f......（光谱学的叫法）能级依次递增。为了区别不同电子层，可把他们所属的电子层号数（主量子数）标在电子亚层前面，如：1s是第一层（N=1）的s亚层，2p是第二层（第三层）的p亚层等等。描述电子亚层的函数叫做角量子数L，其取值区间为0、1、2、3......N-1。（N为主量子数），每个数字分别与s、p、d、f.....相对应，通过这一关系我们可以知道每个电子层有多少亚层，每个亚层是什么。例如，主量子数N=2，其角量子数为，0、1，即第二层有s、p两个亚层。
　　除了电子亚层的形状不同外，每一个亚层中还因电子轨道在空间伸展方向的不同而有所区别。如s亚层为球形，p亚层有三个，d亚层有五个，f亚层有七个等等。通常情况下，能量值取决于电子层和电子亚层（即主量子数N和角量子数L），轨道的空间伸展方向不影响电子的能量，例如：电子在3px、3py、3pz上的能量是相同的。描述电子亚层电子轨道在空间伸展方向的函数叫做磁量子数M，其数值区间内数字的个数反映每一个亚层的空间伸展方向的数量，其取值为0、±1、±2、±3......±L,共可取2L+1个数值(L为角量子数)，例如p亚层对应的角量子数为1，因此，其磁量子数为+1,0，-1，即p亚层有三个能量完全相同，但空间伸展方向不同的轨道（三个等价的轨道），用笛卡尔坐标系，可以表述成沿三个坐标轴伸展的方向，即px、py、pz。
　　电子除了有上述轨道运动外，其自身还有自旋运动。根据电磁学规律，电子的自旋将产生磁性，电子的自旋方向有两个“顺时针”和“逆时针”方向，因此产生的磁性也有两个方向。描述电子自旋方式的函数就是自旋量子数，因其自旋方式只有两种，所以取值为+1/2，-1/2。对于每一个原子轨道，只能容纳两个电子。这要求能填充在同一轨道的电子必须拥有相同的主量子数、角量子数和磁量子数，即他们必须在同一电子层的同一个亚层上，并且在同一个亚层的同一个方向的轨道上，但这还不够，由于电子自旋产生的磁性，他们还存在“排斥”和“吸引”两种趋势，若自旋方向相反，产生的磁性就相反，因此填充在同一个轨道“磁性”抵消，这时轨道能量最低。反之，就不能填充在同一个轨道中。
　　描述一个电子的运动状态，首先确定主量子数，也就是他在哪个电子层；其次确定角量子数，也就是电子在该电子层的亚层；在次，确定电子的磁量子数，也就是电子在亚层上所处的空间方向；最后确定自旋量子数，即自旋状态。
　　2、2s、3d、4p、1s这四个符号的表示意义？
　　答：2s的意义是主量子数为2，角量子数为0的原子轨道，也就是电子层第二层的s亚层；其他的以此类推。
　　3、一个原子轨道最多能容纳多少电子，为什么？
　　答：两个。根据泡利不相容原理：在一个原子中，不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态（电子的四个量子数完全相同），一个原子轨道最多只能填充两个电子，且自旋量子数相反。
　　4、p亚层、d亚层、f亚层各有多少条等价的轨道？
　　答：其实就是在求各亚层的磁量子数M。p亚层，L=1，M=±1，即+1,0，-1，即p亚层有三个能量相同的等价轨道。其余的以此类推。

　　参考文献：
　　《无机化学》.《无机化学》编写组编.上海人民出版社；
　　《无机化学》.竺际舜主编.科学出版社。