具有同樣 價電子 構型的原子,理論上得或失電子的趨勢是相同的,這就是同一族元素性質相近的原因;同一族元素中
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元素週期表 是依 原子序數 、 核外電子組態 情況和 化學性質 的相似性來排列 化學元素 的表格。 一如其名,元素週期表的排列展現 元素性質的週期性趨勢 。 其中,週期表的橫行被稱作 週期 ,縱列則被稱作 族 。 一般而言,在同一週期內, 金屬元素 位於表的左端, 非金屬 位於右端;同族的元素則大多具有相似化學性質。 週期表中六個族具有單獨的別名,包括第17族(VIIA族)別名為 鹵素 ,第18族(VIIIA族)被稱為 惰性氣體 。 此外, 原子軌域 的組態情況與表中週期的排列密切相關。 元素週期表排列的週期性趨勢既可用於推演不同元素間性質的關係,也可用於預測未發現或新合成的元素的性質。
電子組態 ( 英語:electron configuration ),或稱 電子排序 、 電子構型 ,指 電子 在 原子 、 分子 或其他物理結構中的 原子 軌 道 或 分子 軌 道 上的排序及排列形態 。 電子 的 原子 軌 道 和 分子 軌 道 鋰 的 玻爾圖 與 其他 基本粒子 相同,電子遵從 量子物理學 而不是 經典物理學 ,因此具有 波粒二象性 。 而且,根據量子物理學中的 哥本哈根詮釋 ,任一特定電子在被偵測到前,它的確實位置是不 確 定的( 軌域 及軌跡放到一旁不計)。 在空間中,該測量將會檢測的電子在某一特定點的概率,和在這一點上的 波函數 的 絕對值 的 平方 成 正比 。
電子組態的意義:原子中所有電子在各軌域的分布情形,即其排列順序。構築(遞建)原理(Aufbau principle)庖利(包立)不相容原理(Pauli exclusion principle)罕
9979×10 8 m/s) 常見可見光波長約400nm-700nm, 波長越長者,其能量越小 。 The Nature of Matter Quantum量子的概念 能量的得失必定是hν的整數倍 。 公式 ΔE=nhν
2s, 2p。 多電子波函數Ψ可說是一種分子的電子組態(molecular electronic configuration),在Hartree-Fock的計算中,若Ψ0為薛丁格方程式的解,則可算出分子的電子總能量。 在實際的計算中,我們用一組基底函數的線性組合方式組成分子軌域Φi(另一常用的符號為ψi),其數學形式如下:,χ為基底函數(basis function),cri為係數。 一般常用的基底函數有兩種,一種為Slater type orbital (STO),其以極座標表示的數學式如下:
步驟一:排列電子的規則→能量 (稱之構築原理 構築原理 構築原理 構築原理) 方法:將電子從能量低的殼層排列至能量高的殼層。 <注意>:遵守構築原理的電子排列為最低能量狀態,稱為基態 ,反之,不遵守者為激發態 。 步驟二:殼層的能量分布 每層電子的能量,愈靠近原子核能量愈低 ,離原子核越遠的其能其能量愈高 。 步驟三:能階的定義 電子在原子中能量由低至高的順序稱為能階 ,且每一殼層可容納的電子個數不一,但最多可 容納 2n 2 個電子。 取 其 截面 電子殼層的 名稱 逐 第 五 階 層 漸 第四階 層 升 高 的 能 階 2 個 8 個 18 個 32 個 各電子殼層最多可容納的 電子數 ※元素電子排列情形如下方整理※
在兩頁的內容中,包含一張元素週期表。 門得列夫發表在《化學期刊》的週期表。(Meyer, L
,再將 的軌域。如氫原子中的電子組態由1s1 變成2s1(或3s1、)。 態。例如氖10Ne:1s 22s22p6。 (1) 基態( ground state) 電子,所以氫原子的基態為 (2) 激態(excited state) :電子處於能量最低的軌域,如氫原子只有一個 1s1;氦有兩個電子,所以基態為1s2。
化學分子在接受光能 、 電能或是化學能等能量後 , 其電子組態 將由基態 (ground state) 轉變為激發態 (excited state), 而 分子處在此高 能的狀態是相當不穩定的 , 必須將能量釋放以回到基態才會形成穩 定的電子組態。 如圖 1-3 。 有機電激發光材料皆是具有共軛雙鍵的 小分子或高分子化合物 , 其特色為分子內單鍵雙鍵交互共存 , 而 在 化合物的分子結構中存在許多非定域化 (delocalized) 的 π 電子 , 容 易 在共軛雙鍵之間作共振與躍遷 , 因此分子軌域的價帶 (valance band) 和傳導帶 (conduction band) 的位能差距較一般有機分子小 , 並具有半 導體的性質,因此能應用在電激發光元件上。
步驟一:排列電子的規則→能量 (稱之構築原理 構築原理 構築原理 構築原理) 方法:將電子從能量低的殼層排列至能量高的殼層。 <注意>:遵守構築原理的電子排列為最低能量狀態,稱為基態 ,反之,不遵守者為激發態 。 步驟二:殼層的能量分布 每層電子的能量,愈靠近原子核能量愈低 ,離原子核越遠的其能其能量愈高 。 步驟三:能階的定義 電子在原子中能量由低至高的順序稱為能階 ,且每一殼層可容納的電子個數不一,但最多可 容納 2n 2 個電子。 取 其 截面 電子殼層的 名稱 逐 第 五 階 層 漸 第四階 層 升 高 的 能 階 2 個 8 個 18 個 32 個 各電子殼層最多可容納的 電子數 ※元素電子排列情形如下方整理※
其位於基態 (ground state) 能階的電 子被激發至激發態 (excited state) 的能階,此時位於激發態的電子即稱為 激子 (exciton) 。 激子隨即會以不同的能量方式 ( 光或熱 ) 衰退返回基態, 其間的能量差值 , 將 視材料分子的化學結構而定 。 一般的非共軛性材料 大部份是以熱的形式放出 ; 而 共軛性結構之材料 , 則會有若千比例以光 的形式釋出。 當電子被激發後 , 由 基態躍遷至激發態 , 受到激發的電子將依不同 的途徑釋出能量回到基態,其過程說明如下 5: 振動鬆弛 (vibrational energy relaxation):
標準電子排布 原子的分佈描述了電子的分佈 它的各種能量水平 和軌道。 對於原子序數為 26 的鐵 (Fe),標準電子排佈如下: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 讓我們分解一下。 第一個數字 代表 主能級 (n),然後是 信 說明 不同 子 shell (s、p、d 或 f),最後, 上標 表示電子數 那個子殼 。 對於鐵,電子構型開始於 1s 子 shell 並逐漸填滿 隨後的子shell 直到到達 3d 子 shell。 Fe的基態電子構型 B