氢原子与原子结构

电子排布

电子排布是对一个原子的电子如何分布在各轨道之间的简洁总结——它们占据哪些亚层、每个亚层里有多少个。它写成像 1s² 2s² 2p⁶ 这样的字符串,其中每一项命名一个亚层,上标数出其中的电子数。合起来读,这些符号便给出一种元素在其最低能量、基态下的电子身份证。

构建一个排布,意味着把原子的电子一个接一个地分发到可用的轨道里,能量最低的先填,同时遵守这些规则:没有两个电子的四个量子数全相同,以及电子在一个亚层内先各自分散、然后才配对。从氢出发沿元素周期表一路遵循这些规则,便能重现每一种元素的排布;而在半满或全满亚层格外稳定之处,会出现几个众所周知的例外。

排布之所以重要,是因为决定一种元素化学性质的几乎全是最外层的电子。最外壳层排布相同——即价电子数相同——的原子,行为相似,这正是元素周期表把它们归入同一列的原因。从一个排布里,你一眼就能读出一种元素可能的成键方式、它在表中的位置,以及它大部分的化学个性。

oxygen: 1s² 2s² 2p⁴ (8 electrons)

每个亚层都列出它所容纳的电子数,能量最低的在前。

基态排布存在真实的例外——铬和铜便在其中——因为填充规则是对各能量之间真实竞争的近似,而非精确定律。

又称
electronic configuration电子构型電子排布