基态原子电子结构式「基态原子电子层结构」

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原子由原子核和核外电子组成。原子核周围是一团带负电的电子云，它们被简单的静电力吸引到原子核上。 单个电子非常小，甚至比原子核小得多，但是电子占据的空间（即电子云）比原子核大得多。 换一种说法：

原子的大小基本上由其电子云的大小决定；电子云的绝大部分（因此原子的绝大部分）是空的。

原子的基本结构：原子由电子和原子核组成， 原子核由质子（白色）和中子（灰色）组成。

孤立原子中的电子位于原子轨道中。 我们永远无法查明电子的确切位置。但是，轨道是找到给定电子的很高可能性的空间区域。更简单地说，我们可以将轨道视为容纳电子的“房间”。

轨道代表空间中可能存在电子的区域。 s轨道为球形，p轨道为哑铃。

●原子轨道具有不同的形状。例如，s轨道是一个球体，而p轨道则具有一个带有两个瓣的哑铃形状，每个轨道都以其原子或离子的原子核为中心。

●原子轨道在壳中（也称为能级）。壳由主量子数n定义。给定n可以假设从1到无穷大的任何整数值，原子中有无数个壳。

●第一个壳层仅包含一个称为1s的s轨道。

●第二个壳层包含一个s轨道和三个p轨道，分别称为2s，2px，2py和2pz。

●第三个壳层包含一个s轨道，三个p轨道和五个d轨道。

●任何轨道上最多允许两个电子。

●因此，第一个壳最多可以包含两个电子。

●第二个壳最多可以包含八个电子。

●第三层外壳最多可以包含18个电子。

●随着壳数的增加，原子轨道的大小和能量也会增加。例如，比较前三个壳中的s轨道，其大小和能量按1s，2s，3s的顺序增加，类似地，2p轨道比3p轨道尺寸更小，能量更低。

●在给定的壳中，原子轨道的能量按以下顺序增加：s，p，d等。例如，在第二个壳中，2s轨道的能量低于2p轨道.

主量子数，轨道大小和轨道能量之间的关系随着轨道的壳数增加，其大小和能量也会增黑色水平线表示每个

电子在原子轨道上排列的方式称为原子的电子构型。 最稳定（即，最低能量）的电子构型称为基态构型。建立原子轨道的相对能量后，可以通过应用以下三个规则来获得原子的基态电子构型：

1.Pauli不相容原理：一个轨道最多只能有两个电子（即零个，一个或两个电子）； 同一轨道上的两个电子必须具有相反的自旋。

2. Aufbau原理：每个连续的电子必须填充可用的最低能量轨道。

3.Hund定律：第二个电子可以在同一轨道上配对之前，所有其他处于相同能量的轨道必须包含一个电子。

根据这三个规则，前18个电子充满轨道，如图1-7所示。 每个箭头代表一个电子，箭头的方向（向上或向下）代表电子的自旋。

前18个电子的原子轨道能量图， 每条水平黑线代表一个轨道。