原子结构与元素性质 · 一 · 「核外电子排布方式」

能层与能级

能层： 多电子原子的核外电子的能量是不同的，离核近的电子能量较低，离核越远，电子的能量越高。可以将核外电子分成不同的能层，并用符号 $K、L、M、N、O、P、Q....$ 表示相应离核最近的第一能层，次之的第二能层，以此类推三、四、五、六、七能层

电子层序数( $n$ )	$1$	$2$	$3$	$4$	$5$	$6$	$7$
符号表示	$K$	$L$	$M$	$N$	$O$	$P$	$Q$
能量大小	小	$\longrightarrow$	$\longrightarrow$	$\longrightarrow$	$\longrightarrow$	$\longrightarrow$	大
距核远近	近	$\longrightarrow$	$\longrightarrow$	$\longrightarrow$	$\longrightarrow$	$\longrightarrow$	远

实验和量子力学研究表明，多电子原子中，同一能层的电子，能量可能不同，因此还能再将它们分成若干能级。在每一个能层中，能级符号的顺序是$ns、np、nd、nf...$ （ $n$ 表示能层）

原子轨道数为 $n^2$ 每一电子层所容纳的电子数最多为 $2n^2$ 个

1913年，玻尔提出氢原子模型，电子在 线性轨道 上绕核运行。量子力学指出，一定空间运动状态的电子在核外空间各处都可能出现，但出现的概率不同，可用概率密度 $(ρ)$ 表示，即$$ρ＝\frac{P}{V}（P表示电子在某处出现的概率；V表示该处的体积）$$

量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道

$$形状 \begin{cases} s电子云：& 球形 & 只有一种空间伸展方向 \\ p电子云：& 哑铃形 & 有3种空间伸展方向分别相对于 x,y,z 轴对称\\ \end{cases}$$

$空间运动状态种数=轨道数；电子运动状态种数=电子数$ $eg$：基态 $C$ 原子核外共有 $4$ 种不同的空间运动状态，共有 $6$ 个运动状态不同的电子