钙原子的核外电子排布(钙元素核外面有几个电子层)

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网友提问：

钙原子的核外电子分布为何是2、8、8、2，而不是2、8、9、1？

精选优质答案：

我们目前对原子结构的基本描述是这样的，电子以一定“状态”分布在原子核周围，这些状态可以用一组所谓的“量子数”标记。这些量子数分别是主量子数n，角量子数l，轨道磁量子数m和自旋磁量子数s。n代表能量，l代表轨道角动量，m代表轨道角动量的空间方向，s代表自旋角动量。n取从1开始的整数，n=1，2，3...。l取值从0开始，依次是1，2，...，直到n-1。m=0，±1，±2，...，±l。s=½或-½。按照化学家的说法，n取不同值表示电子处于不同“壳层”，处在同一壳层上的电子能量基本相当，并且可以具有不同的角动量，角动量不同时能量会有稍许不同，化学家叫作“亚壳层”或“轨道”，轨道是个神奇的术语，物理学家和化学家所说的轨道，往往含义不太一样，一定要注意区分。同一个角动量可能具有不同的方向，这些可能方向由m代表。s代表电子具有某种内在的磁性，其取值只有两个。n，l，m，s的取值决定了原子中电子的可能状态。例如n的第一个取值是1，表示了原子中能量最低的那个状态，与n=1相应，l只有一个取值，l=0，把l=0确定的轨道取名为s，就是sharp的第一个字母，相应的m也只有一个等于0的值。n=2就进入了下一个壳层，表示具有高一级能量的状态。对应于n=2，l可以有0，1两个取值，把l=1确定的轨道取名为p，就是principal的首字母，对于p轨道，还可能有3个伸展方向，分别由m=-1，0，1代表，即3个等价的轨道。就这样依次排下去，n=3，l=0，1，2，l=2的轨道叫作d，是diffused首字母，d轨道有m=0，±1，±2代表的5个方向。n=4，l=0，1，2，3，l=3叫作f轨道，是fundamental首字母，f有7个方向。 电子如何分布在这些状态上还需要另外四个规则。第一个是能量最低原理，即电子总是优先具有能量最低的状态。是不是所有电子都挤到n=1的能量最低状态呢？当然不是，否则我们的物质世界将失去一个重要的支撑。像电子这样自旋是分数的粒子还要受到泡利不相容原理的约束，即在同一个原子中没有两个状态完全相同的电子，(n，l，m，s)4个数至少要有1个不同，这是第二个规则。第三个规则是洪特规则，即电子优先以自旋相同的方式拥有m状态。比如，原子中第一个电子状态(1，0，0，½)，第二个电子就是(1，0，0，-½)，第三个电子就必须是(2，0，0，½)，第四个电子是(2，0，0，-½)，第五个电子(2，1，-1，½)，第六个电子(2，1，0，½)，第七个电子(2，1，1，½)，第八，九，十个电子分别是(2，1，-1，-½)，(2，1，0，-½)，(2，1，1，-½)。总结一下，不同壳层和不同轨道最多等分布的电子数目可以表示为1s2，2s2，2p6，3s2，3p6，3d10...。第四个规则决定了不同状态的能量顺序，称为徐光宪规则。本来原则上能量主要是由n决定的，但是在多电子原子中，电子之间的相互作用会使得能量产生一定混乱。所以真正决定能量顺序的指数是n+0.7l，例如4s状态的能量指数是4，3d态的指数是3+0.7×2=4.4>4。所以，实际3d能量高于4s。 明确了以上基本精神，对于具有20个电子的Ca原子，基态(能量最低状态)一定是1s2，2s2，2p6，3s2，3p6，4s2，即电子按2，8，8，2排列。处于激发态，才可能是2，8，9，1排列。

匿名用户回答:

百度 能层 和 能级 能层有七个 一层有一个能级s 二层三层各有俩能级s p 四五层各有三个能级spd 六七各有四个能级spdf

s能级有1个轨道 p有3个 d有5个 f有7个

根据包利不相容原则 一个轨道只能有俩自选相反的电子

所以ca元素为第四周期第二主族 s区 上一能层为第三能层 只有s 和p能级 加起来只有四个轨道 全部排满有8个电子

匿名用户回答:

电子轨道排布是有规则的。能量最低原则，泡利不相容原理，洪特规则。简单地说，一根轨道可以包容两个自旋方向相反的电子。所有轨道在全空，全满，半满三种状态是最稳定的。第一层是1s轨道一共2个电子。第二层是2s的一根轨道和2p的三根轨道，一共4根轨道8个电子。第三层是3s的一根轨道，3p的三根轨道，所以也是8个电子，最后就是第四层4s的一根轨道两个电子完毕。另外，4s的轨道能量低于3d，所以电子填满了3p以后会去填4s而不是3d。你可以去了解下电子轨道亚层理论。