原子結構與光譜
電子殼層(electron shell)
想象一顆洋蔥,一層套著一層,最裡面的小而緊,外面的更寬鬆。原子的電子也大致這樣安排:它們圍繞原子核分成一層層嵌套的殼層,內層靠近核、束縛緊,外層更遠、抓得鬆。這一層層中的每一層,就是一個電子殼層。
電子殼層是一組共享同一主量子數 n 的軌道,因而它們離核的距離和能量大致相同。殼層以 n = 1、2、3……標號(歷史上也用 K、L、M……),每層能容納的電子數有固定上限:第一層 2 個、第二層 8 個、第三層 18 個,由 2n² 給出。最外層被占據的殼層,裝著主導化學性質的價電子。
殼層讓人一眼看懂原子的分層結構和週期表的各行。需要注意的是,殼層並不像洋蔥皮那樣是邊界分明的硬層;它們在空間上相互交疊,而且一個殼層內還有能量略有差異的更細的次層(s、p、d、f)——簡單的洋蔥是個有幫助的初步圖像,而非完整的故事。
氯的 17 個電子,把第一層填上 2 個、第二層填上 8 個、第三層填上剩下的 7 個。最外層的 7 個——離填滿八個的全滿還差一個——正是氯如此急切地抓取一個電子、形成 −1 離子的原因。
一層層嵌套的電子——最外層主導化學性質。
一個殼層(同一 n)比一個次層(同一 n 且同一軌道類型)更寬泛;一個殼層可包含好幾個次層,比如第三層的 3s、3p 和 3d。
又稱
另見