Question

有关化学的问题

请问“电子壳”（electron shell)是什么？

比如说氢就是 1s1(后面一个1是在右上角）

还有铁就是 [Ar]4s2（2在右上角）3d6（6在右上角）

氧就是 [He]2s2（2在右上角）2p4（4在右上角
那么请问碘（I）的 [kr]5s2 4d10 5p5该怎么解释？ 4d是怎么解释？

Answer 1

描述能级的量子数称为角量子数（angular quantum number）用“l”表示。对于每一个电子层对应的主量子数n，l的取值可以是0、1、2、n-1，也就是说，总共有n个能级，因为第一电子层K的n＝1，所以它只有一个能级，而n=2的L层就有两个能级，表现在光谱上就是两条非常相近的谱线。
从第一到第七周期的所有元素中，人们共发现4个能级，分别命名为s，p，d，f。从理论上说，在第八周期将会出现第五个能级。
主量子数n 1 2 3 4
电子层 K L M N
角量子数（l）取值 0 0,1 0,1,2 0,1,2,3
能级符号 1s 2s,2p 3s,3p,3d 4s,4p,4d,4f
能级分裂
s，p，d，f能级的能量有大小之分，这种现象称为“屏蔽效应”，屏蔽效应产生的主要原因是核外电子间静电力的相互排斥，减弱了原子核对电子的吸引：s能级的电子排斥p能级的电子，把p电子“推”离原子核，p、d、f之间也有类似情况
总的屏蔽顺序为
ns>np>nd>nf
因为离核越远，能量越大，所以能量顺序与屏蔽顺序成反比
能量顺序为
ns<np<nd<nf

鲍林的近似能级图
能级交错
同一电子层之间有电子的相互作用，不同电子层之间也有相互作用，这种相互作用称为“钻穿效应”，其原理较为复杂，钻穿效应的直接结果就是上一电子层的d能级的能量高于下一电子层s的能量。即，d层和s层发生交错，f层与d层和s层都会发生交错。
我国化学家徐光宪提出了一条能级计算的经验定律：能级的能量近似等于n+0.7l。
美国著名化学家莱纳斯·鲍林也通过计算给出了一份近似能级图（见右图）这幅图近似描述了各个能级的能量大小，有着广泛的应用[5]。
轨道
在外部磁场存在的情况下，许多原子谱线还是发生了更细的分裂，这个现象被叫做塞曼效应（因电场而产生的裂分被称为斯塔克效应），这种分裂在无磁场和电场时不存在，说明，电子在同一能级虽然能量相同，但运动方向不同，因而会受到方向不同的洛伦兹力的作用。这些电子运动
描述轨道的量子数称为磁量子数（magnetic quantum number）符号“m”，对于每一个确定的能级（电子亚层），m有一个确定的值，这个值与电子层无关（任何电子层内的能级的轨道数相同）
能级 s p d f
磁量子数 1 3 5 7
轨道数 1 3 5 7
轨道的形状可以根据薛定谔方程球座标的Y(θ，φ)推算，s能级为一个简单的球形轨道。p能级轨道为哑铃形，分别占据空间直角坐标系的x,y,z轴，即有三个不同方向的轨道。d的轨道较为复杂，f能级的七个轨道更为复杂。

Answer 2

原子由原子核和电子构成，电子在原子核外运动。
电子的运动轨迹可近似认为是在绕原子核的某个轨道上，类似于地球围绕太阳转(但概念不完全一致）。
这样的一个轨道，可以认为是一个壳层（shell）
壳层按照由内到外的顺序是1s,2s,2p,3s,3p,4s,4p……
电子在排列的时候，会先填满内层的壳层，然后再排外层的壳层
1s1表示1s轨道上有一个电子，2p6表示2p轨道上有6个电子
[He]2s2,2p4表示在He原子核外电子排布的基础上，2s轨道上有2个电子，2p轨道上有4个电子

Answer 3

电子壳就是我们通常说的电子层，是原子物理学或者化学中，一组拥有相同主量子数n的原子轨道。电子在原子中处于不同的能级状态，粗略说是分层分布的，故电子层又叫能层。
s、p、d、f，是核外电子的杂化轨道，s轨道有一条，p轨道有三条，d轨道有五条，f轨道有七条，每条轨道最多排两个电子。

Answer 4

“电子壳”（electron shell)国内称为“价电子层”，H原子的1S1,Fe的4s2 3d6 ,O的2s2 2p4就是影响化合价（氧化数）的电子层电子亚层（排列情况）。