怎么确定原子轨道数,如何判断原子轨道数

首页 > 实用技巧 > 作者:YD1662023-12-21 01:31:04

碳原子核外有多少个原子轨道?答案是:无数个。为什么会这样呢?这要从什么是原子轨道说起。

我们知道,一个原子核外面的空间首先被划分为电子层。然而,就某一个具体的电子层而言,由于其自身空间大小的差异,以及在其中运动的电子的能量的差异,我们又把各具体电子层空间再次划分成了几个较小的空间——对应于各种能级。

根据不同能级中最多可容纳的电子数和泡利原理,我们认定,除s能级外,同一个p、d、f能级(空间)中实际上还包含着外观形状相似,但方向各异的电子运动的空间。比如,p能级包含的电子运动空间就有如下三种,它们的方向分别对应空间直角坐标系的三个坐标轴的方向,每一个空间具有类似于2个几乎重叠在一起的包子的形状,原子核位于2个包子之间。(对图像中的颜色,读者暂且不必理会。)

怎么确定原子轨道数,如何判断原子轨道数(1)

需要特别提醒:原子中p能级的上述3个空间是分布在同一个原子核周围的,因此,上述3个空间实际上是彼此部分重叠的。

通俗地讲,上图里3个空间(每个空间由2个包子共同构成)中的每一个都是一个p原子轨道。类似地,原子核外还存在有d、f等原子轨道的空间。

教材上解释说:“一个电子的空间运动状态就是原子轨道”。这句话很难理解,把它“翻译”得通俗一点就是:一个电子的运动空间就是原子轨道。像上图中的3个空间,就对应着3个p原子轨道。

我们也知道,1个p原子轨道里可有2个电子占据,这就是说,这2个电子的运动空间(原子轨道)是相同的,但它们的什么不同呢?自旋不同!

至此,我们就能理解开始的问题了。既然原子轨道是电子的运动空间,那么,大家想一想,这种空间是不是无限多的呢?因为电子层、能级都可以无限划分下去,原子轨道当然也就可以无限划分下去了,空间自然就是无限的了。其中,有很多很多原子轨道空间是没有电子占据的,空着的!

但是如果问,基态碳原子核外有多少个电子占据了的原子轨道?答案是4个(1s、2s、2个2p),就不是无限的了。

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