s軌道能容下兩個電子,只有一個電子時就是未成對。
p軌道能容下6個電子,但排電子時是先排三個,再以此排這三個的成對電子,所以有4個電子時就是兩個未成對。
d軌道能容下10個電子,也是先排5個,再排5個。
電子對為位於同一分子軌道的一對電子。
根據泡利不相容原理、一原子中的電子不能有同一量子數,若電子要留在同一分子軌道中(主量子數、角量子數、磁量子數一致),需改變其自旋量子數。電子為費米子,其自旋為 -1/2 或 +1/2 ,因此一分子軌道中只能有一對電子。
電子在原子軌道的運動遵循三個基本定理:能量最低原理、泡利不相容原理、洪德定則。
能量最低原理的意思是:核外電子在運動時,總是優先佔據能量更低的軌道,使整個體系處於能量最低的狀態。
物理學家泡利在總結了眾多事實的基礎上提出:不可能有完全相同的兩個費米子同時擁有同樣的量子物理態。泡利不相容原理應用在電子排布上,可表述為:同一軌道上最多容納兩個自旋相反的電子。該原理有三個推論:
①若兩電子處於同一軌道,其自旋方向一定不同;
②若兩個電子自旋相同,它們一定不在同一軌道;
洪特規則
洪特在總結大量光譜和電離勢資料的基礎上提出洪特規則(Hund"s rule):電子在簡併軌道上排布時,將盡可能分佔不同的軌道,且自旋平行。對於同一個電子亞層,當電子排布處於
全滿(s2、p6、d10、f14)
半滿(s1、p3、d5、f7)
全空(s0、p0、d0、f0)
時比較穩定。
擴充套件資料
不成對電子指在分子軌道中只以單顆存在的電子,而不形成電子對。因成對的電子較為穩定,不成對電子在化學中是相對較罕見的,而具有不成對電子的原子則較易發生反應。在有機化學中,不成對電子通常都應用在自由基中,以解釋眾多的化學反應。
在d和f軌域中有不成對電子的自由基是較常見的,因這兩種軌域較不具方向性,因此不成對電子不能有效地形成穩定的二聚體。
在一些穩定的分子中也會出現不成對電子。氧分子中有兩顆不成對電子,而一氧化氮中有一顆。
電子排布式的表示方法為:用能級符號前的數字表示該能級所處的電子層,能級符號後的指數表示該能級的電子數,電子依據“能級交錯”後的能級順序順序和“能量最低原理”、“泡利不相容原理”和“洪德規則”三個規則進行。
另外,雖然電子先進入4s軌道,後進入3d軌道(能級交錯的順序),但在書寫時仍然按1s∣2s,2p∣3s,3p,3d∣4s的順序進行。
s軌道能容下兩個電子,只有一個電子時就是未成對。
p軌道能容下6個電子,但排電子時是先排三個,再以此排這三個的成對電子,所以有4個電子時就是兩個未成對。
d軌道能容下10個電子,也是先排5個,再排5個。
電子對為位於同一分子軌道的一對電子。
根據泡利不相容原理、一原子中的電子不能有同一量子數,若電子要留在同一分子軌道中(主量子數、角量子數、磁量子數一致),需改變其自旋量子數。電子為費米子,其自旋為 -1/2 或 +1/2 ,因此一分子軌道中只能有一對電子。
電子在原子軌道的運動遵循三個基本定理:能量最低原理、泡利不相容原理、洪德定則。
能量最低原理的意思是:核外電子在運動時,總是優先佔據能量更低的軌道,使整個體系處於能量最低的狀態。
物理學家泡利在總結了眾多事實的基礎上提出:不可能有完全相同的兩個費米子同時擁有同樣的量子物理態。泡利不相容原理應用在電子排布上,可表述為:同一軌道上最多容納兩個自旋相反的電子。該原理有三個推論:
①若兩電子處於同一軌道,其自旋方向一定不同;
②若兩個電子自旋相同,它們一定不在同一軌道;
洪特規則
洪特在總結大量光譜和電離勢資料的基礎上提出洪特規則(Hund"s rule):電子在簡併軌道上排布時,將盡可能分佔不同的軌道,且自旋平行。對於同一個電子亞層,當電子排布處於
全滿(s2、p6、d10、f14)
半滿(s1、p3、d5、f7)
全空(s0、p0、d0、f0)
時比較穩定。
擴充套件資料
不成對電子指在分子軌道中只以單顆存在的電子,而不形成電子對。因成對的電子較為穩定,不成對電子在化學中是相對較罕見的,而具有不成對電子的原子則較易發生反應。在有機化學中,不成對電子通常都應用在自由基中,以解釋眾多的化學反應。
在d和f軌域中有不成對電子的自由基是較常見的,因這兩種軌域較不具方向性,因此不成對電子不能有效地形成穩定的二聚體。
在一些穩定的分子中也會出現不成對電子。氧分子中有兩顆不成對電子,而一氧化氮中有一顆。
電子排布式的表示方法為:用能級符號前的數字表示該能級所處的電子層,能級符號後的指數表示該能級的電子數,電子依據“能級交錯”後的能級順序順序和“能量最低原理”、“泡利不相容原理”和“洪德規則”三個規則進行。
另外,雖然電子先進入4s軌道,後進入3d軌道(能級交錯的順序),但在書寫時仍然按1s∣2s,2p∣3s,3p,3d∣4s的順序進行。