电子层结构如何用s,p,d,f表示？ 举例说明

Question

麻烦做一道题追加分：分别计算钾原子中一个4S电子和3D电子的有效电荷。 要解释

Answer 1

根据原子的电子数，按照能级交错顺序用spdfg等表示，s层最多填入2个电子，p层为6个，d层10个，f层14个，g层18个。能级交错顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p8s……
比如第12号元素Mg 其轨道填充是这样的 1s2 2s2 2p6 3s2,2+2+6+2=12
其价层轨道就是3s2，轨道一般半满或全满时能量最低，比如第一副族中的Cu是3d10 4s1 如果按照能级交错顺序应该是3d94s2，但是3d上10个电子是全满结构，4s上1个电子是半满结构，这样原子的能量更低，所以采取3d104s1的排列方式。

参考资料：个人理解

Answer 2

s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7.
举例：Al的价电子态是3s23p1

Answer 3

电子所在的原子轨道离核越近，电子受原子核吸收力越大，电子的能量越低。反之，离核越远的轨道，电子的能量越高，这说明电子在不同的原子轨道上运动时其能量可能有所不同。原子中电子所处的不同能量状态称原子轨道的能级。
根据原子轨道能级的相对高低，可划分为若干个电子层，K、L、M、N、O、P、Q….同一电子层又可以划分为若干个电子亚层，如s、p、d、f等。每个电子亚层包含若干个原子轨道。
原子轨道的能级可以通过光谱实验确定，也可以应用薛定谔方程求得。原子轨道的能级与其所在电子的电子层及电子亚层有关, 还与原子序数有关。

E1s＜E2s＜E2p＜E3s＜E3p＜E4s＜E3d＜E4p＜E5s＜E4d＜E5p＜E6s＜E4f＜E5d

规则E：np＞（n－1）d＞（n－2）f＞ns

1、不同电子层能级相对高低K<L<M<N…

2、同一电子层不同亚层：ns<np<nd<nf…

3、同一亚层内各原子轨道能级相同，称为简并轨道。

4、原子轨道能级随原子序数增大而降低。

电子轨道亚层在周期表上也有，就是那个S、P、D、F、G等就是亚层排布。
S亚层最多容纳两个电子，D层最多6个，依次为10个、14个。
另外在分析时候还要考虑能级交错。
给你举个例子，铁的亚层在书上标的是3D6 4S2，这就是说，铁的第四层只用到S层，有两个电子，而第三层用到D层，D层有六个，这说明第三层的S、P层都饱和，所以S层有2个，P层有6个，D层有6个（上面分析的）所以铁的第三层有2+6+6=14个电子。本回答被提问者采纳