题目
5.原子序数为24的元素,其基态原子核外电子排布为 __ 这是因为遵循了-|||-__ 基态原子中有 __ 个成单电子,最外层价电子的量子数为 __ 次外层价-|||-电子的磁量子数分别为 __ 自旋量子数为 __

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查原子序数为24的元素(铬)的基态原子电子排布、洪德规则的应用、成单电子数的计算,以及价电子的量子数和自旋量子数的判断。
解题核心思路:
- 确定元素:原子序数24对应铬(Cr),需注意其电子排布的特殊性。
- 电子排布规则:铬的电子排布违反构造量子数递增顺序,遵循洪德规则,使3d轨道有4个平行自旋的电子。
- 成单电子数:根据洪德规则,3d轨道5个电子均成单,4s轨道1个电子也成单,总计6个。
- 量子数分析:最外层价电子为4s轨道,次外层价电子为3d轨道,需分别写出主量子数、角量子数、磁量子数及自旋量子数。
破题关键点:
- 洪德规则的应用导致铬的电子排布异常。
- 价电子的量子数需明确主层、次层的轨道性质。
电子排布式
铬的原子序数为24,基态电子排布为:
$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^5 4s^1$
遵循洪德规则:3d轨道的5个电子分别占据5个不同的轨道,且自旋方向相同。
成单电子数
- 3d轨道:5个电子均单独占据轨道,共5个成单电子。
- 4s轨道:1个电子单独存在。
总计:6个成单电子。
最外层价电子的量子数
- 主量子数:$n=4$(4s轨道)。
- 角量子数:$l=0$(s轨道)。
- 磁量子数:$m_l=0$(s轨道仅1个可能取值)。
- 自旋量子数:$m_s=+\dfrac{1}{2}$或$-\dfrac{1}{2}$(题目中取其中一个值)。
次外层价电子的磁量子数
次外层价电子为3d轨道,磁量子数取值为:
$m_l=-2, -1, 0, 1, 2$
自旋量子数
每个电子的自旋量子数为:
$m_s=+\dfrac{1}{2}\ \text{或}\ -\dfrac{1}{2}$