d軌道和s軌道、 p軌道有什麽區別
d軌道主要是花瓣形,s軌道是球形的,p軌道是啞鈴形,所有的s,p,d軌道形狀基本壹樣,就是大小的區別。
電子在核外運行的軌道由薛定諤方程計算得知,根據該方程,電子的運行軌道由三個常數n、l、m確定,其中n稱為主量子數,可以認為是主層數。
它確定核外電子有幾層,取值為1到n的正整數,根據目前發現的所有元素,n最大為7,從1到7稱為1層、2層……7層,也可用七個字母表示,即K、L、M、N、O、P、Q。
l表示角量子數,也可以認為是亞層,我們壹般稱為能級,這就是說,在不同的主層上,還存在更為精細的亞層,各個亞層也就是各個能級的電子能量不同,對於確定的n,l的取值為0~n-1,如n為1~7,則l為0~6。
但是截至目前為止,人們在所有7個主層上只發現了四個能級,這四個能級也可用字母s、p、d、f表示,假如後面還有能級則按字母序列遞增,並且跳過j,比如g、h、i、k等。
這就是說,在第壹主層有0亞層也就是1s能級,第二主層有0、1亞層也就是2s、2p,……,第7主層有0、1、2、3亞層也就是7s、7p、7d、7f,這種表示方法的含義是,前面的數字表示主層數,後面的字母表示該主層的亞層。
註意這裏我們在前7個主層只發現了4個亞層,也就是從第4個主層到第7個主層,亞層也就是能級數都為4個。
m則表示磁量子數,其實這個我們可以理解為電子最終的軌道分布,也就是說,在每個亞層中,可以存在幾個軌道,這個大家可能以為每個亞層只有壹個軌道。
其實不然,因為核外電子層是壹個三維球面,在某個亞層,理論上可以存在無數個軌道,直觀理解就是他們雖然軌道半徑相同,但是方向不同,也認為是不同的軌道。
m的取值只跟l有關,分別在l為s、p、d、f時取l、3、5、7,也就是說在第0亞層或者說第s能級上,有1個軌道,第1亞層或者說第p能級上,有3個軌道,……,第3亞層或者說第f能級上,有7個軌道。
擴展資料
電子的核外排布還必須遵守以下兩個原則:當某層是最外層時,電子總數不能超過8個,是次外層時,電子總數不能超過18個,其實這跟亞層也就是能級能量分布不連續有關。
也就是說,在不同主層中,低壹級主層高亞層即高能級上電子的能量會大於高壹級主層低亞層即低能級上電子的能量,究其原因是由於根據量子效應,電子其實可以出現在原子核外的任意空間位置。
而外層電子出現在原子核附近的概率更大,我們稱這壹效應為鉆穿效應,當發生此情況時,由於外層電子此時比內層電子更靠近原子核,所以其能量更低。
研究發現,End>E(n+1)s,E表示電子的能量,就是說第n主層第2亞層即d能級的電子的能量要大於第n+1主層第0亞層即s能級的電子的能量。
如果n為最外層,那電子填充ns和np兩個亞層4個軌道總***8個電子之後,因為nd的能量比(n+1)s的能量大,電子就必須去下壹個軌道先填充s層了,所以如果n為最外層,就最多能容納8個電子。
還有壹個能量關系,即E(n-1)f>E(n+1)s,如果n為最外層的話,也就意味著次外層n-1的第3亞層即f能級不可能排上電子,因為它的能量大於比它高兩層的第n+1層的s能級,此時根據我們的假設只有n層根本沒有n+1層,也就是說n-1層只能在s、p、d上最多排列2+8+10=18個電子。
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