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高中化学
第七章 原子、分子与晶体
原子核电子排布与泡利不相容原理
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2025-10-29 07:17
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原子核电子排布与泡利不相容原理
能量最低原理;泡利不相容原理;激发态洪特规则
除了氢原子外,其他的原子都是多电子原子。多电子原子的电子运动状态也是用原子轨道来描述的,但是原子轨道的能量除了与 $n$ 值有关,还与其他因素有关。通过原子光谱和有关理论计算,人们能够推测基态原子中的电子都排布在哪些原子轨道上。物质的化学性质与原子的电子结构密切相关。了解多电子原子核外电子的排布,是学习物质化学性质及其变化规律的重要基础。 ## 基态原子核外电子的排布规则 科学研究表明,原子中的电子是按一定的规律排布在各原子轨道上的,那么电子排布时又遵循了哪些规律呢?科学家们根据光谱学和磁学研究提供的信息,总结出了基态原子核外电子排布遵循的三条经验规则。 **1.能量最低原理** 能量最低原理是指,原子核外电子在各原子轨道上的排布方式应使整个原子的能量处于最低的状态。 确定原子核外电子填人原子轨道顺序的一个经验方法是构造原理:从氢原子开始,按照原子核内增加一个质子,核外增加一个电子的方式逐个构建原子,那么随着原子序数的增加,每个新增加的核外电子将按照图 1.9 中箭头所指的先后顺序填人各组原子轨道中。  根据构造原理,基态原子核外电子排布的能级顺序依次为: $1 \mathrm{~s} 、 2 \mathrm{~s} 、 2 \mathrm{p} 、 3 \mathrm{~s} 、 3 \mathrm{p} 、 4 \mathrm{~s} 、 3 \mathrm{~d} 、 4 \mathrm{p} 、 5 \mathrm{~s} 、 4 \mathrm{~d} 、 5 \mathrm{p}$ 、 $6 \mathrm{~s} \cdots \cdots$ **2.泡利不相容原理** 1925年,奥地利物理学家泡利(W.Pauli,1900-1958)通过总结大量原子光谱实验事实后指出,**每个原子轨道中最多只能容纳 2 个自旋状态不同的电子,这条规则称为泡
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