电子亚层

科技工作者之家 2020-11-17

在同一电子层中电子能量还有微小的差异,电子云形状也不相同,根据这些差别把一个电子层分为一个或n个电子亚层。K 层只包含一个s亚层;L层包含s和p两个亚层;M层包含s、p、d三个亚层;N层包含s、p、d、f四个亚层。

亚层之一电子的亚层所具有的层级编号可用这个公式表示:x=0、1、2、3、…(n-1),n为电子层数。即K层(n=1)有一个亚层(s);L层(n=2)有0、1两个亚层,即2s、2p;M层(n=3)有0、1、2三个亚层,即3s、3p、3d。同理4层有4s、4p、4d、4f四个亚层。不同亚层的电子云形状不同,s亚层(x=0)的电子云形状为球形对称;p亚层(x=1)的电子云为无柄哑铃形(纺锤形);d亚层(x=2)的电子云为十字花瓣形等。同一电子层不同亚层的能量按s、p、d、f序能量逐渐升高。1

亚层之二通过对许多元素的电离能的进一步分析,人们发现,在同一电子层中的电子能量也不完全相同,仍可进一步分为若干个电子组。这一点在研究元素的原子光谱中得到了证实。

电子亚层分别用s、p、d、f等符号表示。不同亚层的电子云形状不同。s亚层的电子云是以原子核为中心的球形,p亚层的电子云是纺锤形,d亚层为花瓣形,f亚层的电子云形状比较复杂。

亚层之三受磁量子数的控制,s层有一个轨道,p层有三个轨道,d层有五个轨道,等等,(根据自旋量子数,每个轨道可容纳2个电子)。

由于亚层的存在,使同一个电子层中电子能量出现不同,甚至出现低电子层的高亚层能量大于高电子层的低亚层,即所谓的能级交错现象。各亚层能量由低到高排列如下:

1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,4f,5d,6p,7s,5f,6d.......

有一个公式可以方便记忆:ns

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