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电子层

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钠原子电子层模型

电子层,或称电子壳电子壳层,是原子物理学中,一组拥有相同主量子数n原子轨道。电子层组成为一粒原子电子序。这可以证明电子层可容纳最多电子的数量为(但当第一层电子为倒数第一层只能容纳2个;倒数第1层只能容纳8个,倒数第2层只能容纳18个),这种全满的电子层称为“闭合壳层”。

亨利·莫塞莱查尔斯·巴克拉X-射线吸收研究首次于实验中发现电子层。巴克拉把它们称为KL和、M(以英文字母排列)等电子层。这些字母后来被n值1、2、3等取代。它们被用于分光镜的西格班记号法

电子层的名字起源于波耳模型中,电子被认为一组一组地围绕着核心以特定的距离旋转,所以轨迹就形成了一个

历史[编辑]

主电子层[编辑]

电子层从内向外分别是:K,L,M,N,O,P以及Q,或记作1,2,3,4,5,6以及7。

亚层[编辑]

每个电子层由至少一个的亚层组成,且每一个都占据了一种原子轨道,而一种可能又有多个轨道。比如,最里面的主电子层(K)有一个亚层1s;L层有两个亚层,2s和2p,2p轨道中又分成Px、Py、Pz三个轨道。M层有3s,3p和3d;N层有4s,4p,4d和4f;O层有5s,5p,5d,5f亚层,理论上可以有更多亚层,但锕系元素的电子层都只占有5f亚层的一部分。

亚层符号 极限电子数 主层 命名来源
s 0 2 每个主层 sharp(锐线系)
p 1 6 第二层及以上 principal(主线系)
d 2 10 第三层及以上 diffuse(漫线系)
f 3 14 第四层及以上 fundamental(基线系)
g 4 18 第五层及以上 f 的后一个字母,(如:g,h,i......)

每一层的电子数[编辑]

电子层和亚电子层。1个直角三角形相当于一个电子。红色代表s亚层;橙色p;黄色d;绿色f;蓝色g;青蓝色h;紫色i
核外电子层名称 亚电子层名称 亚电子层最大电子数 电子层最大电子数
K 1s 2 2
L 2s 2 2 + 6 = 8
2p 6
M 3s 2 2 + 6 + 10
= 18
3p 6
3d 10
N 4s 2 2 + 6 +
10 + 14
= 32
4p 6
4d 10
4f 14
O 5s 2 2 + 6 +
10 + 14 +
18 = 50
5p 6
5d 10
5f 14
5g 18

每个亚层最多可以容纳4 + 2个电子,即:

  • 每个s亚层最多有2个电子
  • 每个p亚层最多有6个电子
  • 每个d亚层最多有10个电子
  • 每个f亚层最多有14个电子
  • 每个g亚层最多有18个电子

参考资料[编辑]

  • Tipler, Paul & Ralph Llewellyn (2003). Modern Physics (4th ed.). New York: W. H. Freeman and Company. ISBN 0-7167-4345-0