[科普中国]-电子构型

又称电子组态。是原子、离子或分子的电子状态的一种标志。按照量子力学的轨道近似法，原子、离子或分子中的每一个电子被认为各处于某自旋和轨道的状态。体系中全体电子所处的自旋和轨道的总体，构成了整个体系的电子构型。

基本概念基本定义电子构型是指：电子依照能量高低的能级进行排列，其一般顺序为：ls,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,4f,5d,6p,7s,5f,6d

电子排布式定义电子排布式则是指：电子依照能层的顺序进行排列，其一般顺序为：

1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p,4d,4f...

不相容原理每个轨道上最多容纳一个自旋平行的电子。根据能量最低原理，电子倾向于先占有能量最低的轨道。又根据洪德规则，能量相等的轨道上若自旋平行的电子数最多时整个体系的能量最低。根据这三个原理向轨道填入电子，得到的原子总能量最低，即基态原子。例如铝原子核外，当其1s、2s、2p、3s和3p轨道上分别填入2个、2个、6个、2个和1个电子时，为铝原子基态,因此铝原子基态的电子构型为1s22s22p63s23p1。实际上除最外层（n=3的轨道）之外，它完全与元素周期表上前一周期末的惰性气体氖的电子构型1s22s22p6相同，所以铝原子基态的电子构型又可简单记为【Ne】3s23p1。正三价铝离子(Al3+)的电子构型与氖原子相同。

原子的电子构型原子中每个电子的能量是由他所处的轨道高度（能级）以及主量子数n和角量子数l来代表；(量子数是量子力学中表述原子核外电子运动的一组整数或半整数。因为核外电子运动状态的变化不是连续的，而量子数是量子化的，所以量子数的取值也不是连续的，而只能取一组整数或半整数；量子数包括主量子数n、角量子数l、磁量子数m和自旋量子数ms四种，前三种是在数学解析薛定谔方程过程中引出的，而最后一种则是为了表述电子的自旋运动提出的。)n是整数。通常把n相同的轨道称为属于同一壳层。从距离核最近的壳层向外数，把壳层依次编号为：1、2、3、4、5、6、7、…，分别用符号K、L、M、N、O、P、Q、…表示。n越小，离核愈近，壳层上的电子的能量愈低。属于同一主量子数n的电子，其轨道角动量可以是0、1、2、…、(n-1)，分别用角量子数l等于 0、1、2、…、(n-1)表示，记为s、p、d、f、g、…。例如同属于n=3，l=0、1和2的轨道,分别称为3s、3p和3d轨道。l愈小表示电子轨道运动的能量愈小。角量子数为 l的轨道内含有2(2l+1)个轨道。所以s、p、d和f轨道内分别含有2、6、10和14个轨道。由此推算：主量子数为n的壳层中轨道的总数为：

即n=1、2、3、4…的壳层内分别含有 2、8、18、32、…个轨道。因此,原子体系的状态可以用其中全体N个电子的量子数n和l的集合(n1l1、n2l2、…、nNlN)来表示，这个集合就称为原子的电子构型。

原子中轨道：

ls