今天小編來給大家針對這個電子排布是什么的問題來進行一個介紹,畢竟當下也是有諸多的小伙伴對于電子排布是什么這個問題非常的重視的,下面大家可以看下具體的詳情
人們在研究原子核的同時, 也對核外的電子進行了研究.知道了核電荷數, 也就是知道了核外電子數, 因為這兩者總是相等的.但是這些電子在原子核外的狀態是怎樣的呢? 它們是怎樣分布的, 怎樣運動的呢? 這還是一個秘密.
從大量的科學實驗的結果中, 人們知道了, 電子永遠以極高的速度在原子核外運動著.高速運動著的電子, 在核外是分布在不同的層次里的.我們把這些層次叫做能層或電子層.能量較大的電子, 處於離核較遠的能層中;而能量較小的電子, 則處於離核較近的能層中.
人們還發現, 電子總是先去占領那些能量最低的能層, 只有能量低的能層占滿了以后, 才去占領能量較高的一層, 等這一層占滿了之后, 才又去占領更高的一層.
第1 層, 也就是離核最近的一層, 最多只能放得下兩個電子.第2 層最多能放8 個電子.第3 層最多能放得下18 個電子, 而第4 層放的更多, 最多能放32 個電子, ……
現在已經發現的電子層共有7 層.
不過, 當人們對很多原子的電子層進行了研究以后發現, 原子里的電子排布情況, 還有一個規律, 這就是: 最外層里總不會超過8 個電子.當人們把研究原子結構, 特別是研究原子核外電子排布的結果同元素周期表對照著加以考察的時候, 發現這種電子的排布竟然和周期表有著內在的聯系.
為了說明的簡便, 我們只拿周期表中的主族元素同它們的核外電子排布情形對照著看一看.先從橫排——周期來看:
在第一周期中, 氫原子的核外只有1 個電子, 這個電子處於能量最低的第一能層上.氦原子的核外有兩個電子, 都處於第一能層上.由於第一能層最多只能容納兩個電子, 所以, 到了氦第1 能層就已經填滿.第一周期也只有這兩個元素.
在第二周期中, 從鋰到氖共有8 個元素.它們的核外電子數從3 增加到11.電子排布的情況是: 除了第一能層都填滿了兩個電子而外, 出現了一個新的能層——第二能層;并且從鋰到氖依次在第二能層中有1-8 個電子.到了氖第二能層填滿, 第二周期也恰好結束.
在第三周期中, 同第二周期的情形相類似.除了第1、2 兩個能層全都填滿了電子外, 電子排布到第三能層上, 并且從鈉到氬依次增加1 個電子.到了氬, 第三周期完了, 最外電子層也達到滿員——8 個電子.
再從豎行——族來看:
第一主族的7 個元素——氫、鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁的最外能層都只有1 個電子, 所不同的只是它們的核外電子數和電子分布的層數.氫的核外只有1 個電子, 當然也只能占據在第1 能層上;鋰有兩個能層, 并且在第2能層上有1 個電子;鈉有3 個能層, 并在第三能層上有1 個電子;……鈁有7 個能層, 并且在第三能層上有1 個電子.
由於在化學反應中, 原子核是不起任何變化的, 一般的情況下, 只是最外層電子起變化.第一主族由於最外層都只有一個電子, 因而它們表現出相似的化學性質, 這當然就是很自然的事情了.
完全類似, 第二主族各元素的最外能層都有兩個電子, 第三主族各元素的最外能層都有3 個電子.……
當初, 門捷列夫曾經在他自己編寫的化學教科書《化學原理》中, 用下面這句話來說明他發現的元素周期律: 元素以及由它形成的單質和化合物的性質周期地隨著它們的原子量而改變.
后來, 由於物理學上一系列新的發現, 人們對元素同期律得到了新的認識, 元素以及由它形成的單質和化合物的性質周期地隨著原子序數 (核電荷數) 而改變.
最后, 在弄清了原子核外電於排布的規律以后, 人們對元素周期律和元素周期表的認識就更加深入了.現在, 人們可以從理論上來解釋元素周期律了.原來, 隨著核電荷數的增加, 核外電子數也在相應地增加;而隨著核外電子數的增加, 就會一層一層地重復出現相似的電子排布的過程.這就是元素性質隨原子序數的增加而呈現周期性變化的原因.如今, 人們不僅知道一個元素所在的周期數就是它的核外電子排布的能層數, 主族元素的族數就是它最外層的電子數, 而且也能解釋元素的化合價為什么也隨著原子序數的增加而出現周期性的變化.就連為什么同一周期的各個元素, 從左到右金屬性逐漸減弱, 非金屬性逐漸增強, 為什么同一周期的各個元素, 從上到下金屬性逐漸增強, 非金屬性逐漸減弱這一類的問題, 也能夠得到令人滿意的解答了.
原子結構的知識像一把鑰匙, 打開了元素周期表里的秘密之鎖, 使它進入了電子時代.