最外层电子数

更新时间:2022-07-06

最外层电子数是决定元素化学性质的重要依据。

基本信息

作用决定元素化学性质
理论依据族数=最外层电子数(He除外)
常规状态原子电子层最外层电子为4时
外文名number of valence electrons

研究目的

理论依据

如果是主族元素,则族数=最外层电子数(He除外)

最外层电子数少于(或等于)3个,如碱金属、碱土金属元素,容易失去最外层电子,达到最外层8个电子的稳定结构,使得它有很强金属性与还原性。但是这对副族元素不适用,如金,银最外层都是1个电子,汞最外层则是2个电子,但是都很不活泼。

最外层电子数多于(或等于)5个,如卤族、氧族元素,容易得到电子达到最外层8个电子的稳定结构,使得它有很强非金属性与氧化性。

常规状态

当原子电子层最外层电子为4时,如碳族,既易失去最外层电子,又易得到电子,所以与别的原子以共价键化合。

当原子电子层最外层电子为8时,如稀有气体,已经达到稳定结构,所以几乎不与别的元素化合。

电子数规律

基本规律

当核外电子层数为n时,这个电子层电子数最多为2n^2个,但整个原子最外层不超过8,次外层不超过18,倒数第三层不超过32。

最外层电子数相等的元素原子,电子层数越多,原子半径越大

最外层电子数等于或大于3(小于8)的元素一定是主族元素。

最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。

最外层电子数相同时核电荷数越多,金属性越强。

原因

由于能级交错的原因,End\u003eE(n+1)s。当ns和np充满时(共4个轨道,最多容纳8个电子),多余电子不是填入nd,而是首先形成新电子层,填入(n+1)s轨道中,因此最外层电子数不可能超过8个。

同理可以解释为什么次外层电子数不超过18个。若最外层是第n层,次外层就是第(n-1)层。由于E(n-1)f\u003eE(n+1)s\u003eEnp,在第(n+1)层出现前,次外层只有(n-1)s、(n-1)p、(n-1)d上有电子,这三个亚层共有9个轨道,最多可容纳18个电子,因此次外层电子数不超过18个。例如,原子最外层是第五层,次外层就是第四层,由于E4f\u003eE6s\u003eE5p,当第六层出现之前,次外层(第四层)只有在4s、4p和4d轨道上有电子,这三个亚层共有9个轨道,最多可容纳18个电子,也就是次外层不超过18个电子。


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