为什么原子序数等于15的时候3d上的能量就大于4s了?
2023-11-12 阅读 176
原子的电子排布遵循一定的规则，其中一个重要的规律是"能量最低原则"，即电子会尽量填充在能量最低的轨道上。在原子中，电子的能级是按照一定的顺序排列的，从低到高依次是1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d等。
在原子序数为15的元素（磷，P）中，电子的排布是1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³。根据能量最低原则，3d轨道的能量应该比4s轨道的能量高。然而，由于电子之间的相互作用和屏蔽效应，3d轨道的能量在实际情况下会稍微低于4s轨道的能量，使得3d轨道在填充电子时会先被填满。
这种现象被称为"能级交叉"，是由于电子之间的相互作用和屏蔽效应导致的。具体来说，3d轨道中的电子与4s轨道中的电子之间存在一种叫做"电子云屏蔽效应"的作用，使得3d轨道的能量稍微降低，从而在填充电子时被优先填满。
需要注意的是，这种能级交叉只发生在一部分元素中，而不是所有元素。对于其他元素，4s轨道的能量仍然低于3d轨道的能量。这是因为电子排布遵循一定的规律，不同元素的电子结构和能级顺序可能有所不同。
更新于 2023年11月12日
