Question

原子轨道排布规律

Answer 1

spdf轨道排布规律如下：

1、最低能量原理

电子在原子核外排布时，要尽可能使电子的能量最低。怎样才能使电子的能量最低，比方说，我们站在地面上,不会觉得有什么危险；如果我们站在20层楼的顶上，再往下看时我们心理感到害怕。这是因为物体在越高处具有的势能越高,物体总有从高处往低处的一种趋势，就像自由落体一样。

我们从来没有见过物体会自动从地面上升到空中,物体要从地面到空中,必须要有外加力的作用.电子本身就是一种物质,也具有同样的性质,即它在一般情况下总想处于一种较为安全（或稳定）的一种状态（基态）,也就是能量最低时的状态。

当有外加作用，电子也是可以吸收能量到能量较高的状态（激发态），但是它总有时时刻刻想回到基态的趋势。一般来说,离核较近的电子具有较低的能量，随着电子层数的增加，电子的能量越来越大；同一层中,各亚层的能量是按s、p、d、f的次序增高的。

这两种作用的总结果可以得出电子在原子核外排布时遵守下列次序：1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p。

2、洪特规则

从光谱实验结果总结出来的洪特规则有两方面的含义：一是电子在原子核外排布时,将尽可能分占不同的轨道,且自旋平行；洪特规则的第二个含义是对于同一个电子亚层，当电子排布处于

全满（s2、p6、d10、f14）、半满（s1、p3、d5、f7）、全空（s0、p0、d0、f0）时比较稳定。

这类似于我们坐电梯的情况中,要么电梯是空的,要么电梯里都有一个人，要么电梯里都挤满了两个人，大家都觉得比较均等，谁也不抱怨谁，如果有的电梯里挤满了两个人，而有的电梯里只有一个人,或有的电梯里有一个人，而有的电梯里没有人，则必然有人产生抱怨情绪，我们称之为不稳定状态。

例如,第24号元素铬Cr，如果按照各能级填充规则，其核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d44s2 但是,依据洪特规则可知3d能级填充5个电子时较稳定,所以其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1

同理,第29号元素铜Cu的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1。

3、核外电子排布的方法

对于某元素原子的核外电子排布情况，先确定该原子的核外电子数（即原子序数、质子数、核电荷数），如24号元素铬,其原子核外总共有24个电子，然后将这24个电子从能量最低的1s亚层依次往能量较高的亚层上排布，只有前面的亚层填满后，才去填充后面的亚层。

每一个亚层上最多能够排布的电子数为：s亚层2个，p亚层6个，d亚层10个，f亚层14个。最外层电子到底怎样排布，还要参考洪特规则，如24号元素铬的24个核外电子依次排列为

1s22s22p63s23p64s23d4

根据洪特规则，d亚层处于半充满时较为稳定，故其排布式应为：

1s22s22p63s23p64s13d5

最后,按照人们的习惯“每一个电子层不分隔开来”，改写成

1s22s22p63s23p63d54s1即可。