原子轨道中, d、 s、 p分别指什么形状?

发布网友发布时间：2023-02-09 02:10

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热心网友时间：2024-10-05 00:40

d轨道主要是花瓣形，s轨道是球形的，p轨道是哑铃形，所有的s，p，d轨道形状基本一样，就是大小的区别。

电子在核外运行的轨道由薛定谔方程计算得知，根据该方程，电子的运行轨道由三个常数n、l、m确定，其中n称为主量子数，可以认为是主层数。

它确定核外电子有几层，取值为1到n的正整数，根据目前发现的所有元素，n最大为7，从1到7称为1层、2层……7层，也可用七个字母表示，即K、L、M、N、O、P、Q。

l表示角量子数，也可以认为是亚层，我们一般称为能级，这就是说，在不同的主层上，还存在更为精细的亚层，各个亚层也就是各个能级的电子能量不同，对于确定的n，l的取值为0~n-1，如n为1~7，则l为0~6。

但是截至目前为止，人们在所有7个主层上只发现了四个能级，这四个能级也可用字母s、p、d、f表示，假如后面还有能级则按字母序列递增，并且跳过j，比如g、h、i、k等。

这就是说，在第一主层有0亚层也就是1s能级，第二主层有0、1亚层也就是2s、2p，……，第7主层有0、1、2、3亚层也就是7s、7p、7d、7f，这种表示方法的含义是，前面的数字表示主层数，后面的字母表示该主层的亚层。

注意这里我们在前7个主层只发现了4个亚层，也就是从第4个主层到第7个主层，亚层也就是能级数都为4个。

m则表示磁量子数，其实这个我们可以理解为电子最终的轨道分布，也就是说，在每个亚层中，可以存在几个轨道，这个大家可能以为每个亚层只有一个轨道。

其实不然，因为核外电子层是一个三维球面，在某个亚层，理论上可以存在无数个轨道，直观理解就是他们虽然轨道半径相同，但是方向不同，也认为是不同的轨道。

m的取值只跟l有关，分别在l为s、p、d、f时取l、3、5、7，也就是说在第0亚层或者说第s能级上，有1个轨道，第1亚层或者说第p能级上，有3个轨道，……，第3亚层或者说第f能级上，有7个轨道。

扩展资料

电子的核外排布还必须遵守以下两个原则：当某层是最外层时，电子总数不能超过8个，是次外层时，电子总数不能超过18个，其实这跟亚层也就是能级能量分布不连续有关。

也就是说，在不同主层中，低一级主层高亚层即高能级上电子的能量会大于高一级主层低亚层即低能级上电子的能量，究其原因是由于根据量子效应，电子其实可以出现在原子核外的任意空间位置。

而外层电子出现在原子核附近的概率更大，我们称这一效应为钻穿效应，当发生此情况时，由于外层电子此时比内层电子更靠近原子核，所以其能量更低。

研究发现，End>E(n+1)s，E表示电子的能量，就是说第n主层第2亚层即d能级的电子的能量要大于第n+1主层第0亚层即s能级的电子的能量。

如果n为最外层，那电子填充ns和np两个亚层4个轨道总共8个电子之后，因为nd的能量比(n+1)s的能量大，电子就必须去下一个轨道先填充s层了，所以如果n为最外层，就最多能容纳8个电子。

还有一个能量关系，即E(n-1)f>E(n+1)s，如果n为最外层的话，也就意味着次外层n-1的第3亚层即f能级不可能排上电子，因为它的能量大于比它高两层的第n+1层的s能级，此时根据我们的假设只有n层根本没有n+1层，也就是说n-1层只能在s、p、d上最多排列2+8+10=18个电子。