英語翻譯：

【化】 electron configuration; electronic configuration

分詞翻譯：

電子的英語翻譯：

electron
【化】 electron
【醫】 e.; electron

排的英語翻譯：

arrange; eject; exclude; line; platoon; raft; range; rank; row; tier
【化】 blower

布的英語翻譯：

cloth; fabric
【建】 cloth

專業解析

電子排布（Electron Configuration）是描述原子中電子在核外各能級軌道分布狀态的量子力學模型。根據國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）的定義，它通過主量子數、角量子數、磁量子數等參數，結合泡利不相容原理、洪德規則和能量最低原理，系統表達電子在原子軌道中的填充順序。

該概念的核心原理包含：

1. 能級分層：電子按K/L/M/N等殼層分布，遵循$n+l$規則确定填充順序（如4s軌道優先于3d軌道填充）
2. 量子數約束：每個軌道最多容納兩個自旋方向相反的電子（泡利不相容原理）
3. 穩定性規則：半充滿、全充滿狀态具有額外穩定性（如Cr的電子排布[Ar]3d⁵4s¹）

在化學應用中，電子排布可預測元素電離能、電負性等性質。美國化學會（ACS）指出，過渡金屬的特殊電子構型是其催化活性的結構基礎。牛津大學化學系教材強調，d軌道電子排布差異是解釋配位化合物顔色的關鍵依據。

網絡擴展解釋

電子排布（或稱電子組态）是指原子中電子在原子軌道上的分布方式，它決定了原子的化學性質和物理行為。以下是詳細解釋：

1.基本定義

電子排布描述了電子在原子核外不同能級（主量子數 (n)）和軌道（角量子數 (l)）中的填充狀态。例如，氫原子（1個電子）的電子排布為 (1s)，表示其電子位于第一能級的s軌道。

2.核心規則

電子排布遵循以下三個基本規則：

• 泡利不相容原理：同一軌道最多容納兩個電子，且自旋方向相反。
• 能量最低原理：電子優先填入能量最低的軌道（如先填1s，再2s、2p等）。
• 洪德規則：同一能級的簡并軌道（如三個p軌道）中，電子會先單獨占據不同軌道且自旋平行，直到半充滿後再配對。

3.表示方法

電子排布通常用能級符號和上标數字表示，例如：

• 碳原子（6個電子）：(1s 2s 2p)
  根據洪德規則，兩個p電子分占兩個p軌道（如 (2p_x) 和 (2p_y)），且自旋方向相同。
• 簡化表示法：可用稀有氣體符號代替内層電子，例如碳可寫作 ([ text{He} ] 2s 2p)。

4.實際應用

電子排布解釋了：

• 元素周期律：同一族元素因價電子排布相似而化學性質相近。
• 化學鍵形成：外層電子（價電子）決定原子如何與其他原子結合，如碳的 (2p) 電子參與共價鍵形成。
• 光譜特性：電子躍遷時的能級變化對應特定波長的光（如焰色反應）。

5.例外情況

某些過渡金屬（如鉻、銅）的電子排布偏離理論預測，例如：

• 鉻（Cr）的排布為 ([ text{Ar} ] 3d 4s)（而非預期的 (3d 4s)），以追求更穩定的半充滿d軌道。

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通過電子排布，科學家可以預測元素的氧化态、磁性（如未成對電子數量）等性質，這也是現代化學和材料科學的重要基礎。

分類

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