新航道解析AP化學必考點-Electronic configuration
2017/5/4 13:58:53來源：新航道作者：新航道
摘要：今天新航道AP小編要跟各位考生談談AP化學。這是理科生都喜歡的一門課，上海新航道AP課程培訓中心也開設了AP化學這門課。
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大家都知道Electronic configuration是AP考試的必考內容，用于表征原子核外 electron 的probability distribution and orientation，可以用四個 quantum number 進行描述。
1. Principal quantum number
Principal quantum number, n,電子層或能級數, main energy level, or shell. 取值為正整數： n = 1, 2, 3, 4, . . .
2. Angular momentum quantum number
Angularmomentum quantum number, l, 電子亞層, sublevels or subshells
類似于NBA球場中的觀眾座位分為不同層(能級數, n), 每層(能級)內有不同排(電子亞層, l)的座位，不同電子亞層的能量是不同的，l 值越大代表其能量越高。
不同的l值對應的 orbital 形狀也不同。
3. Magnetic quantum number
Magnetic quantum number, ml, 代表orbital在空間的不同伸展方向
ml的取值個數代表了orbital的多少。
4. Spin quantum number
Spin quantum number, ms, 代表電子的兩種不同自旋方向產生與外界磁場相同或相反的磁場方向。ms = 1/2, -1/2
一個 orbitalal 由三個 quantum number(principle quantum number, angular momentum quantum number 和 magnetic quantum number)確定，但是一個 orbital 的能量只由 principle quantum number 和 angular momentum quantum number來決定。也就是說，具有相同n和l、不同magnetic quantum number 的 orbital，能量都相等，但 orientation 不同。
不同能級內的orbital示意圖如下：
能級高低的示意圖如下：
書寫 electronic configuration 是，需要遵循 Aufbau Principle，也就是將electron 按照能級由低到高的順序填入不同的 orbital 中，每個 orbital 最多容納兩個自旋相反的 electrons。
例如：
同時，在書寫 electronic configuration 時，需要遵守Pauli Exclusion Principle 和 Hund’s Rule。
Pauli Exclusion Principle: No twoelectrons in an atom may have identical sets of four quantum numbers.
Hund’s Rule: Electronsoccupy all the orbitals of a given subshell singly before pairing begins. Theseunpaired electrons have parallel spins.
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