氫原子與原子結構
電子組態
電子組態是對一個原子的電子如何分布在各軌域之間的簡潔總結——它們佔據哪些亞層、每個亞層裡有多少個。它寫成像 1s² 2s² 2p⁶ 這樣的字串,其中每一項命名一個亞層,上標數出其中的電子數。合起來讀,這些符號便給出一種元素在其最低能量、基態下的電子身分證。
構建一個組態,意味著把原子的電子一個接一個地分發到可用的軌域裡,能量最低的先填,同時遵守這些規則:沒有兩個電子的四個量子數全相同,以及電子在一個亞層內先各自分散、然後才配對。從氫出發沿元素週期表一路遵循這些規則,便能重現每一種元素的組態;而在半滿或全滿亞層格外穩定之處,會出現幾個眾所周知的例外。
組態之所以重要,是因為決定一種元素化學性質的幾乎全是最外層的電子。最外殼層組態相同——即價電子數相同——的原子,行為相似,這正是元素週期表把它們歸入同一列的原因。從一個組態裡,你一眼就能讀出一種元素可能的成鍵方式、它在表中的位置,以及它大部分的化學個性。
oxygen: 1s² 2s² 2p⁴ (8 electrons)
每個亞層都列出它所容納的電子數,能量最低的在前。
基態組態存在真實的例外——鉻和銅便在其中——因為填充規則是對各能量之間真實競爭的近似,而非精確定律。
又稱
另見