nl两个量子数确定原子轨道的什么?
2021-11-05

n是主量子数,表示不同壳层的能级,原子中电子的轨道是不连续的,只能取分立值,分为不同的壳层。n=5即第五个壳层,电子壳层符号由内到外依次为K,L,M,N,O,P...。

n=5即第五层轨道。

l是角量子数,表示角动量的大小,决定了每个壳层内不同轨道的形状,如l=0即s轨道,呈球形;l=1即p轨道,呈纺锤形;

l=2即d轨道,呈4个花瓣形等等。

m是磁量子数,决定了不同形状轨道在空间的方向即x,y,z,m=0轨道沿z方向。

n=5,l=2,m=0合起来就表示5pz的原子轨道,pz即沿着z方向的p轨道。

对于量子数确定元素,可以从最外层条件排布电子,直到最内层。l的取值决定于n,从0到n-1,对于每一个l都有2l+1个不同方向的轨道,每一个m值可容纳2个电子,则每一个l容纳2(2l+1)个电子,然后从l=0一直加到最大的l。

低于最外层的电子数可以直接按2*(n方)求出。

对于这个例子,如果限制条件是“n=5为最外层,l=2是填满的,l>2是空的”,那么每个l能够容纳电子数是2(2l+1)个,则这层共有2+6+10=18个电子。

向内则依次为n=4容纳32个电子,n=3为18个电子,n=2为8个电子,n=1为2个电子。这样,原子核外电子排布就确定了,即2

8

18

32

18,加起来即原子序数78,也就是铂Pt元素。

如果本例子m=0也是限制条件,即l=2轨道只能排z方向,那么这个轨道只能排2个电子。这样,最外层n=5共有l=0的2个电子,l=1的6个电子,l=2的2个电子,最外层共10个电子。

内层电子数仍然依次是32,18,8,2。这样,排布即2

8

18

32

10,加起来即70,为元素镱Yb。

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