Question

铁原子的最外层电子数？

Answer 1

这牵涉到电子排中的电子亚层问题，电子排布中不仅有第1、2、3、4、5、6、7七个轨道层，每个轨道层下还有一个或多个电子亚层。根据构造原理，铁的电子排布式为：1s2、2s2、2p6、3s2、3p6、3d6、4s2，故K层2个电子，L层8个电子，M层14个电子，N层2个电子。

铁是VIII族元素外层电子排布是[Ar]3d6 4s2，你所说的第三层，主量子数n=3，角量子有三个分别是s p d，也就是说所谓的“第三层轨道”还分为s轨道，p轨道和d轨道三个亚层轨道（能量依次升高）。

其中s轨道能容纳2个电子，p轨道能容纳6个轨道，一般而言，短周期元素d轨道是空的，所以最外层一般容纳八个电子。而到第四周期，开始有电子能排到d轨道上。

但是，根据鲍林能级交错原理，3d轨道的能量太高了，甚至高于了第四层的s轨道能量，所以，想K，Ca这样的原子，d轨道依旧没有电子，因为电子总是从低能量轨道排到高能能量的轨道上的，所以，电子先进入4s轨道，待s轨道两个电子满后，电子开始从第四层“钻”到第三层的d轨道里面。

也就是说，原本第三层有八个电子（s里面两个，p里面六个）开始再增加d轨道里面的电子。Fe有6个钻到了d轨道里面，所以第三层有8+6=14个电子了。