
下列原子的外围电子排布式正确的是 A. Zn:3d104s2 B. Cr:3d44s2 C. Ga:4s24p2 D. S:3p4
正确的外围电子排布式为 A. Zn:3d¹⁰4s²。以下是各选项的具体分析:
锌是第30号元素,其核外电子排布为 [Ar]3d¹⁰4s²。外围电子(价电子)包括最外层s轨道和次外层d轨道电子,因此3d¹⁰4s²符合价电子定义。3d轨道全充满(10个电子)和4s轨道全充满(2个电子)的结构稳定,这一排布符合能量最低原理。
铬是第24号元素,正确的外围电子排布应为 3d⁵4s¹,而非3d⁴4s²。这是因为 3d轨道半充满(5个电子)和4s轨道半充满(1个电子)的结构能量更低,符合洪特规则的补充规律(全满、半满或全空状态更稳定)。例如,铬的电子构型为[Ar]3d⁵4s¹,而非[Ar]3d⁴4s²。
镓是第31号元素,其外围电子排布应为 4s²4p¹,而非4s²4p²。镓位于第4周期ⅢA族,价电子包括最外层s和p轨道电子,即4s²4p¹。其核外电子排布为[Ar]3d¹⁰4s²4p¹,3d轨道全充满(10个电子)不参与成键,因此不纳入外围电子。
硫是第16号元素,外围电子排布应为 3s²3p⁴,而非仅3p⁴。外围电子需包含最外层所有轨道(s和p)的电子,因此3s²3p⁴才是完整的价电子构型。若只写3p⁴,则忽略了3s轨道的2个电子,这与主族元素价电子为最外层电子的规则矛盾。
正确选项:A(Zn:3d¹⁰4s²)
错误原因:
B:Cr的3d轨道需半充满以达到稳定结构;
C:Ga的4p轨道仅有1个电子;
D:S的价电子需包含3s轨道的2个电子。
电子排布的稳定性往往体现在轨道的全满、半满或全空状态,这也是铬、铜等元素出现“反常”排布的核心原因。你还能举出其他因轨道稳定性导致排布特殊的元素吗?