内容

• 脚步
• 方法 1 of 2：使用 D. I. 门捷列夫周期系统分布电子
• 方法 2 of 2：使用 ADOMAH 周期表
• 提示

电子配置 原子是其电子轨道的数字表示。电子轨道是位于原子核周围的各种形状的区域，其中电子在数学上是可能的。电子配置有助于快速轻松地告诉读者一个原子有多少个电子轨道，以及确定每个轨道中的电子数。看完这篇文章，你就掌握了生成电子组态的方法。

脚步

方法 1 of 2：使用 D. I. 门捷列夫周期系统分布电子

1. 1 找出原子的原子序数。 每个原子都有特定数量的电子与之关联。在元素周期表中找到原子的符号。原子序数是一个正整数，从 1（对于氢）开始，每个后续原子增加 1。原子序数是原子中质子的数量，因此它也是零电荷原子中电子的数量。
2. 2 确定原子的电荷。 中性原子将具有与元素周期表中所示相同数量的电子。然而，带电原子将有更多或更少的电子，这取决于它们的电荷量。如果您正在处理带电原子，请按如下方式添加或减去电子：为每个负电荷添加一个电子，为每个正电荷减去一个电子。
   • 例如，电荷为 -1 的钠原子将有一个额外的电子 此外 到它的基本原子序数 11。换句话说，总原子将有 12 个电子。
   • 如果我们谈论的是带 +1 电荷的钠原子，则必须从基本原子序数 11 中减去一个电子。因此，原子将有 10 个电子。
3. 3 记住轨道的基本列表。 随着电子数量的增加，它们按照一定的顺序填充原子的电子壳层的各个子能级。电子壳层的每个子层在填充时都包含偶数个电子。以下子级别可用：
   • s-亚水平 （电子构型中出现在字母“s”之前的任何数字）包含一个轨道，并且，根据 泡利原理，一个轨道最多可以包含 2 个电子，因此，电子壳层的每个 s 亚能级上可以有 2 个电子。
   • p-亚级 包含 3 个轨道，因此最多可以包含 6 个电子。
   • d级 包含 5 个轨道，因此它最多可以有 10 个电子。
   • f-sublevel 包含 7 个轨道，因此它最多可以有 14 个电子。
   • g-、h-、i- 和 k-子级别 是理论性的。在这些轨道中含有电子的原子是未知的。 g 子能级包含 9 个轨道，因此理论上它可以有 18 个电子。 h 亚能级可能有 11 个轨道和最多 22 个电子；在 i-sublevel -13 轨道和最多 26 个电子；在 k 亚级 - 15 个轨道和最多 30 个电子。
   • 使用助记技巧记住轨道的顺序：
     秒上 磷物理学家 D在不 F工业 G长颈鹿 H丁 一世n 钾痒（清醒的物理学家不会发现长颈鹿藏在厨房里）。
4. 4 了解电子配置记录。 记录电子配置以清楚地反映每个轨道中的电子数量。轨道按顺序书写，每个轨道中的原子数是轨道名称右侧的上标。完成的电子配置采用一系列子级名称和上标的形式。
   • 比如最简单的电子配置： 1s 2s 2p。 该配置表明 1s 亚能级有两个电子，2s 亚能级有两个电子，2p 亚能级有六个电子。 2 + 2 + 6 = 总共 10 个电子。这是中性氖原子的电子构型（氖原子序数为 10）。
5. 5 记住轨道的顺序。 请记住，电子轨道按电子层数的升序编号，但按能量的升序编号。例如，与部分填充或填充的 3d 相比，填充的 4s 轨道能量较低（或移动性较低），因此首先记录 4s 轨道。一旦知道轨道的顺序，就可以根据原子中的电子数轻松填充它们。填充轨道的顺序如下： 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p。
   • 所有轨道都被填充的原子的电子构型将具有以下形式： 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d7p
   • 请注意，当所有轨道都被填充时，上面的条目是元素 Uuo (ununoctium) 118 的电子配置，这是元素周期表中编号最高的原子。因此，这种电子配置包含中性带电原子的所有当前已知的电子子能级。
6. 6 根据原子中的电子数填写轨道。 例如，如果我们想写下一个中性钙原子的电子构型，我们必须从元素周期表中寻找它的原子序数开始。它的原子序数是 20，所以我们将按照上面的顺序写出一个有 20 个电子的原子的构型。
   • 按上述顺序填充轨道，直到到达第 20 个电子。第一个 1s 轨道将包含两个电子，2s 轨道也将包含两个，2p - 6，3s - 2，3p - 6 和 4s - 2 (2 + 2 + 6 +2 + 6 + 2 = 20 .) 在换句话说，钙的电子排布式是： 1s 2s 2p 3s 3p 4s。
   • 请注意，轨道按能量升序排列。例如，当你准备移动到第 4 能级时，然后先写下 4s 轨道，然后 然后 3d。在第四能级之后，你会进入第五能级，在那里重复相同的顺序。这仅在第三能级之后发生。
7. 7 使用元素周期表作为视觉线索。 您可能已经注意到元素周期表的形状对应于电子配置中电子子能级的顺序。例如，左起第二列中的原子总是以“s”结尾，而薄中间部分右边缘的原子总是以“d”结尾，依此类推。使用元素周期表作为编写配置的视觉指南 - 因为您添加到轨道的顺序对应于您在表格中的位置。见下文：
   • 特别是，最左边的两列包含电子构型以 s 轨道结尾的原子，表格的右侧块包含构型以 p 轨道结尾的原子，在下部，原子以 f 轨道结尾。
   • 例如，当你写下氯的电子构型时，这样想：“这个原子位于元素周期表的第三行（或“周期”）。它也位于p轨道块的第五组的周期系统。因此，它的电子配置将结束于..3p
   • 请注意：表中 d 和 f 轨道区域内的元素的特征是能级与其所在的周期不对应。例如，具有 d 轨道的元素块的第一行对应于 3d 轨道，尽管它位于第 4 周期，并且具有 f 轨道的元素块的第一行对应于 4f 轨道，尽管事实上它是是在第6期。
8. 8 学习编写长电子配置的速记。 元素周期表右边缘的原子称为 惰性气体。 这些元素在化学上非常稳定。为了缩短编写长电子构型的过程，只需在方括号中写下最近的电子比原子少的惰性气体的化学符号，然后继续编写后续轨道能级的电子构型。见下文：
   • 要理解这个概念，写一个示例配置是有帮助的。让我们使用惰性气体缩写写出锌（原子序数 30）的构型。完整的锌配置如下所示：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d。然而，我们看到 1s 2s 2p 3s 3p 是氩气（一种惰性气体）的电子配置。只需用方括号 ([Ar].) 中的化学符号氩替换锌的电子配置部分。
   • 因此，以缩写形式写出的锌的电子配置是： [Ar] 4s 3d。
   • 请注意，如果您正在编写惰性气体的电子配置，例如氩气，则不能编写 [Ar]！必须使用还原面向该元素的惰性气体；对于氩，它将是氖 ([Ne])。

方法 2 of 2：使用 ADOMAH 周期表

1. 1 学习 ADOMAH 元素周期表。 这种记录电子构型的方法不需要记忆，但是需要修改元素周期表，因为在传统的元素周期表中，从第四周期开始，周期数不对应于电子壳层。找到 ADOMAH 周期表 - 由科学家瓦列里·齐默尔曼开发的一种特殊类型的周期表。通过在 Internet 上的简短搜索很容易找到它。
   • 在ADOMAH的元素周期表中，横排代表元素族，如卤素、惰性气体、碱金属、碱土金属等。垂直列对应于电子水平，所谓的“级联”（连接块 s、p、d 和 f 的对角线）对应于周期。
   • 由于这两种元素都具有 1s 轨道，因此氦被移动到氢。周期块（s、p、d 和 f）显示在右侧，级别编号显示在底部。元素显示在编号为 1 到 120 的框中。这些数字是常见的原子序数，表示中性原子中的电子总数。
2. 2 在 ADOMAH 表中找到您的原子。 要记录元素的电子构型，请在 ADOMAH 元素周期表中找到它的符号，并划掉所有原子序数较高的元素。例如，如果您需要记下铒 (68) 的电子排布式，请划掉 69 到 120 之间的所有元素。
   • 请注意表格底部的数字 1 到 8。这些是电子级别编号或列编号。忽略仅包含划掉项目的列。对于铒，保留编号为 1、2、3、4、5 和 6 的列。
3. 3 计算元素的轨道子层数。 查看表格右侧显示的块符号（s、p、d 和 f）和底部显示的列号，忽略块之间的对角线并将列从底部按顺序分成列块到达顶点。同样，忽略所有元素都被划掉的框。记下列块，从列号开始，然后是块符号，因此：1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s（对于铒）。
   • 注：上述电子构型 Er 是按电子子级数的升序排列的。也可以按照填充轨道的顺序来写。为此，请在编写列块时从下往上遵循级联，而不是列：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f。
4. 4 计算每个电子子级的电子数。 计算每个块列中未被划掉的元素，从每个元素附加一个电子，并在每个块列的块符号旁边写下它们的编号，如下所示：1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6秒...在我们的例子中，这是铒的电子排布。
5. 5 考虑不正确的电子配置。 有 18 种典型的例外情况与处于最低能态（也称为基能态）的原子的电子构型有关。它们仅在电子占据的最后两三个位置不遵守一般规则。在这种情况下，实际的电子构型假设与原子的标准构型相比，电子处于能量较低的状态。异常原子包括：
   • 铬 (..., 3d5, 4s1); 铜 (..., 3d10, 4s1); 铌 (..., 4d4, 5s1); 莫 (..., 4d5, 5s1); 茹 (..., 4d7, 5s1); 铑 (..., 4d8, 5s1); 钯 (..., 4d10, 5s0); 银 (..., 4d10, 5s1); 拉 (..., 5d1, 6s2); 铈 (..., 4f1, 5d1, 6s2); 钆 (..., 4f7, 5d1, 6s2); 金 (..., 5d10, 6s1); 交流电 (..., 6d1, 7s2); 钍 (..., 6d2, 7s2); 帕 (..., 5f2, 6d1, 7s2); 你 (..., 5f3, 6d1, 7s2); NP (..., 5f4, 6d1, 7s2) 和 厘米 (..., 5f7, 6d1, 7s2)。

提示

• 要在电子排布中找到原子的原子序数，只需将字母（s、p、d 和 f）后面的所有数字相加即可。这仅适用于中性原子，如果您正在处理离子，那么什么都不起作用 - 您必须添加或减去额外或丢失的电子的数量。
• 字母后面的数字是上标，请不要在检查中出错。
• 没有“半填充的稳定性”子级别。这是一种简化。与“半满”子能级相关的任何稳定性都是因为每个轨道都被一个电子占据，因此电子之间的排斥力被最小化。
• 每个原子都趋于稳定状态，最稳定的配置填充了子级 s 和 p（s2 和 p6）。稀有气体具有这样的配置，因此它们很少参与反应并位于元素周期表的右侧。因此，如果构型在3p结束，那么它需要两个电子才能达到稳定状态（失去六个，包括s亚能级的电子，需要更多的能量，所以更容易失去四个）。而如果构型在 4d 结束，那么它需要失去三个电子才能达到稳定状态。此外，半填充的子级别（s1、p3、d5 ..）比 p4 或 p2 等更稳定；然而，s2 和 p6 会更加健壮。
• 当您处理离子时，这意味着质子数不等于电子数。在这种情况下，原子的电荷将显示在化学符号的右上角（通常）。因此，带+2 电荷的锑原子的电子结构为 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p。请注意，5p 已更改为 5p。 当中性原子的构型以 s 和 p 以外的子能级结束时要小心。 当您拾取电子时，您只能从价轨道（s 和 p 轨道）中拾取它们。因此，如果配置在 4s 3d 结束并且原子获得 +2 电荷，那么配置将在 4s 3d 结束。请注意，3d 不是 变化，而不是失去 s 轨道电子。
• 在某些情况下，电子被迫“达到更高的能级”。当一个 sublevel 缺少一个电子到一半或完全填充时，从最近的 s 或 p-sublevel 中取出一个电子并将其移动到需要一个电子的 sublevel。
• 有两种记录电子配置的选项。它们可以按能级数的升序或电子轨道的填充顺序书写，如上图所示的铒。
• 您还可以通过只写下最后的 s 和 p 子能级的价态配置来写下元素的电子配置。因此，锑的价态构型将具有 5s 5p 的形式。
• 约拿不一样。对他们来说要困难得多。根据您的起点和电子数量，跳过两个级别并遵循相同的模式。