核外电子排布式的定义是指多电子原子核外电子排布的表达式。
核外电子排布式遵循以下基本原理:
1、泡利不相容原理:每个轨道最多只能容纳两个电子,且自旋相反配对。
2、能量最低原理:电子尽可能占据能量最低的轨道,电子由能量低的轨道向能量高的轨道排布。
3、洪特规则:电子在能量简并的轨道中, 要分占各轨道,且保持自旋方向相同,保持高对称性, 以获得稳定。包括: 轨道全空, 半充满,全充满三种分布。
例如: 镁(Mg)原子 ,由于原子核外有12个电子,按照能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则,它的电子分布式为:
1s2 2s2 2p6 3s2
还有少数元素(如某些原子序数较大的过渡元素和镧系、锕系中的某些元素)的电子排布更为复杂,既不符合鲍林能级图的排布顺序,也不符合全充满、半充满及全空的规律。而这些元素的核外电子排布是由光谱实验结构得出的。
对于核外电子排布规律,只要掌握一般的规律,注意少数例外即可。
总而言之,在这三条原理的指导下,我们可以推导出元素原子的核外电子排布情况,在中学阶段要求的前36号元素里,全部都按照这种原理来排布。
前36号元素的核外电子排布式如下:
元素 |
核外电子排布式 |
1 H 氢 |
1s1 |
2 He 氦 |
1s2 |
3 Li 锂 |
1s2 2s1 |
4 Be 铍 |
1s2 2s2 |
5 B 硼 |
1s2 2s2 2p1 |
6 C 碳 |
1s2 2s2 2p2 |
7 N 氮 |
1s2 2s2 2p3 |
8 O 氧 |
1s2 2s2 2p4 |
9 F 氟 |
1s2 2s2 2p5 |
10 Ne 氖 |
1s2 2s2 2p6 |
11 Na 钠 |
1s2 2s2 2p6 3s1 |
12 Mg 镁 |
1s2 2s2 2p6 3s2 |
13 Al 铝 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 |
14 Si 硅 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 |
15 P 磷 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 |
16 S 硫 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 |
17 Cl 氯 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 |
18 Ar 氩 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 |
19 K 钾 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 |
20 Ca 钙 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 |
21 Sc 钪 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s2 |
22 Ti 钛 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2 |
23 V 钒 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s2 |
24 Cr 铬 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1 |
25 Mn 锰 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2 |
26 Fe 铁 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 |
27 Co 钴 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 4s2 |
28 Ni 镍 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2 |
29 Cu 铜 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 |
30 Zn 锌 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 |
31 Ga 镓 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p1 |
32 Ge 锗 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p2 |
33 As 砷 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3 |
34 Se 硒 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p4 |
35 Br 溴 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5 |
36 Kr 氪 |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 |