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第431章 量子论引入化学!核外电子排布规律!布鲁斯教授是化学界的神!(2 / 7)

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“电子就在一层一层的壳层中绕着原子核运行。”

“那么第一个问题就来了:每一层能容纳多少个电子呢?”

“即原子在核外的排布是什么样的?”

“这里,我提出一个理论。”

“每一层的电子数量,取决于这一层有多少个电子轨道,也就是多少个能级。”

“当n=1时,这是第一层壳层。”

“此时的l和m只能取值为0。”

“因为l的取值范围是(0、n-1),m的取值范围是(-l、l)。”

“所以,第一层壳层只有一个能级(1、0、0)。”

“以此类推:”

“第二壳层有四个能级,分别是(2、0、0)、(2、1、0)、(2、1、1)、(2、1、﹣1)。”

“第三壳层有9个能级,第四壳层有16个能级......”

“如图所示,那么电子在这些壳层中的排列方式就是这样的:”

“第一壳层有2个电子,第二壳层有8个电子,第三壳层有18个电子,第四壳层有32个电子。”

“可以看到,每一个壳层的电子数量和该壳层的能级数量是2倍的关系。”

“由这些数字构成的壳层都是闭合的电子壳层,只有这些闭合壳层外的电子才能参与化学反应。”

“什么意思呢?举个例子。”

“我们来看元素周期表中的惰性气体一栏。”

“氦、氖、氩、氪、氙、氡。”

“这些元素是已故的瑞利勋爵和拉姆齐教授,共同发现的伟大成果。”

“在元素周期表中,它们的原子序数分别是2、10、18、36、54、86。”

“它们之所以是惰性气体,不参与任何反应,是因为这些元素的最外层电子形成了闭合壳层。”

“例如氦的原子序数是2,所以它有两个电子,这两个电子正好填满了第一个壳层。”

“所以,氦的闭合壳层外就没有电子了。”

“根据刚刚我的理论,只有闭合壳层外的电子才会参与反应。”

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