题目
若原子基态的第六层电子只有4个电子,则原子的第五层电子数为A. 8B. 8~18C. 32D. 18
若原子基态的第六层电子只有4个电子,则原子的第五层电子数为
A. 8
B. 8~18
C. 32
D. 18
题目解答
答案
D. 18
解析
本题考查原子基态电子排布的能级填充顺序及各电子层容纳电子数的计算。关键在于理解能级填充的顺序(遵循$n+l$规则)以及各电子层的构成。
核心思路:
- 能级填充顺序:第六层的能级包括$6s$、$4f$、$5d$、$6p$,按$n+l$从小到大依次填充。
- 第六层电子数为4,说明仅填至$6s^2$和$6p^2$,此时前面的$4f$和$5d$能级已填满。
- 第五层电子数由$5s^2$、$4d^{10}$、$5p^6$构成,总和为$18$。
能级填充顺序分析
根据构造量子数规则,能级填充顺序为:
$6s \rightarrow 4f \rightarrow 5d \rightarrow 6p$
当第六层电子数为$4$时,电子仅填至$6s^2$和$6p^2$,说明:
- $6s$填满($2$电子),
- $4f$和$5d$已填满($4f^{14}$,$5d^{10}$),
- $6p$未填($6p^0$)。
第五层电子数计算
第五层包含以下能级:
- $5s^2$($2$电子),
- $4d^{10}$($10$电子),
- $5p^6$($6$电子)。
总电子数为:
$2 + 10 + 6 = 18$
注意:$5d$能级属于第五层,但此时未被填充(因$5d$的填充发生在$6p$之前,但题目中第六层仅填至$6p^2$,说明$5d$未被填充)。