
【化】 electron configuration; electronic configuration
电子组态(electronic configuration)是原子物理学和量子化学中的核心概念,指原子或分子中电子在原子轨道上的空间分布及能量状态,通常用轨道符号和电子数目表示。在汉英词典中,该术语对应“electron configuration”或“electronic configuration”,强调电子填充轨道的顺序与规则。
电子组态遵循三大规则:
以氧原子(原子序数8)为例,其基态电子组态为: $$ 1s 2s 2p $$ 该表示法直观反映了K层(1s²)、L层(2s² 2p⁴)的电子分布。在化学反应中,电子组态可预测元素化合价,例如氧倾向于获得2个电子形成稳定八隅体结构。
电子组态理论是理解元素周期律、化学键形成的基础。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将其定义为“描述原子或分子中电子占据轨道的系统性表达方式”(来源:IUPAC Gold Book)。相关研究可参考《无机化学》(Housecroft & Sharpe著)第4章对多电子原子能级的详细推导。
电子组态(又称电子构型)是描述原子、离子或分子中电子排布方式的术语,具体指电子在原子核外不同能级、轨道和自旋状态下的分布规律。以下是详细解释:
电子组态通过主量子数(n)和角量子数(l)描述电子所处的能级和轨道类型。能量越低的电子离核越近,反之则越远。例如,主量子数n=1(K壳层)的电子能量最低,n=2(L壳层)次之,依此类推。每个能级的轨道类型由角量子数l决定(如s、p、d轨道分别对应l=0、1、2)。
电子组态可解释元素化学性质(如价电子决定反应活性),并用于预测分子轨道排布。例如,过渡金属的价电子不仅包括最外层电子,还可能涉及次外层d轨道电子。
以氢原子(原子序数1)为例,其基态电子组态为1s¹,表示唯一电子位于1s轨道且自旋向上或向下。激发态时,电子可能跃迁至更高能级(如2s)。
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