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普通化学——原子结构.ppt
按洪特第二规则： 有些原子会优先采取(n-1)d5ns1、 (n-1)d10ns1的构型。 例如： Cr：[Ar]3d54s1 Mo：[Kr]4d55s1 Cu：[Ar]3d104s1 Ag：[Kr]4d105s1 Au：[Xe]4f145d106s1 根据电子在(n-1)d轨道的交换能以及(n-1)d和ns轨道的能量差的相对大小，有些原子也会采取 (n-1)d4ns1、(n-1)d7ns1、(n-1)d8ns1、(n-1)d9ns1甚至(n-1)d10ns0 等电子构型。例如： Nb：[Kr]4d45s1 Ru：[Kr]4d75s1 Rh： [Kr]4d85s1 Pt：[Xe]4f145d96s1 Pd：[Kr]4d10 化学家喜欢根据能量上的某种相似性把由 n和 l决定的 各亚层按如下的方式分层： 第1层：1s 第2层：2s 2p 第3层：3s 3p 第4层：4s 3d 4p 第5层：5s 4d 5p 第6层：6s 4f 5d 6p 第7层：7s 5f 6d 7p 一层也称为一个能级组对应一个周期中元素的价层电子构型. 光谱学家把 n相同的电子分为一层，如 n=1, K层，n=2, L层，n =3 M层 …… 元素周期表 4(或5)个区、7个周期、18个族 s 区 价层电子填充在 ns亚层的元素, 包括第1族(碱金属元 素)、第2族(碱土金属元素) 元素。(ns1-2) p 区 价层电子填入np亚层的元素, 包括第13至18族元素。 (ns2 np1-6) d 区 价层电子陆续填充(n?1)d亚层的元素，包括第3到12 族元素 。 d区元素的性质在第2族和第13族元素之间 逐步过渡，所以也叫过渡元素。 [(n-1)d1-9ns1-2] f 区 价层电子陆续填充(n?2)f亚层的元素，包括第6周期 的镧系和第7周期的锕系等28个元素, 也称为内过渡 元素。[(n-2)f1-14ns2] 如果元素所在的周期号和族号为已知, 应该能够迅速写出原子的价电子组态. 原子半径(r) 严格地讲，由于电子云没有边界，原子半径也就无一定数.迄今所有的原子半径都是在结合状态下测定的. 共价半径---同种元素两个原子以共价单键结合时两 原子核间距的一半。 单质的结晶半径----单质晶体中相邻两个原子的核间 距的一半。 van der Waals半径---原子间以van der Waals力相互 作用时相邻两个原子的核间距的一半。 §5 元素基本性质的周期变化规律 主族元素： 同一族元素的原子半径随周期数增加而增 大（从上到下依次增加）。 副族元素：同一族元素从上到下增加的幅度比较小， 特别是第五、六周期的原子半径比较接近。 短周期元素：原子半径随原子序数增加而减小（从左到 右依次减小）。 长周期元素：主族元素同短周期，过渡元素减小的幅度 明显要小，内过渡元素的幅度更小。 （主族--10 pm 过渡元素– 5 pm 内过渡元素– 1 pm) 原子半径变化规律 r = (n*2/z*)a0 镧系缩容效应 Y Zr Nb Mo 162 145 134 129 181 160 142.9 134.2 La Hf Ta W 169 144 134 130 187.7 156.4
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