電子構型

構型量軌量角量。整。軌稱屬殼層。距離核近殼層，殼層依編號：、、、、、、、…，符號、、、、、、、…示。越，離核愈近，殼層量愈低。屬量，軌角動量可以是0、、、…、，分別用角量子數l等於0、1、2、…、(n-1)表示，記為s、p、d、f、g、…。例如同屬於n＝3，l＝0、1和2的軌道，分別稱為3s、3p和3d軌道。l愈小表示電子軌道運動的能量愈小。角量子數為l的軌道內含有2(2l+1)個軌道。所以s、p、d和f軌道內分別含有2、6、10和14個軌道。由此推算：主量子數為n的殼層中軌道的總數為：

即＝、、、…殼層含、、、、…軌。，系狀態量集合(、、…、)示，集合稱構型。

軌量依：

ls＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s＜4d

＜5p＜6s＜4f＜5d＜6p＜7s＜5f＜6d…

（括弧指可能的電子層排布）

1.H1s1

2.He1s2

3.Li2s1

4.Be2s2

5.B2s22p1

6.C2s22p2

7.N2s22p3

8.O2s22p4

9.F2s22p5

10.Ne2s22p6

11.Na3s1

12.Mg3s2

13.Al3s23p1

14.Si3s23p2

15.P3s23p3

16.S3s23p4

17.Cl3s23p5

18.Ar3s23p6

19.K4s1

20.Ca4s2

21.Sc3d14s2

22.Ti3d24s2

23.V3d34s2

24.Cr3d54s1

25.Mn3d54s2

26.Fe3d64s2

27.Co3d74s2

28.Ni3d84s2

29.Cu3d104s1

30.Zn3d104s2

31.Ga4s24p1

32.Ge4s24p2

33.As4s24p3

34.Se4s24p4

35.Br4s24p5

36.Kr4s24p6

37.Rb5s1

38.Sr5s2

39.Y4d15s2

40.Zr4d25s2

41.Nb4d45s1

42.Mo4d55s1

43.Tc4d55s2

44.Ru4d75s1

45.Rh4d85s1

46.Pd4d10

47.Ag4d105s1

48.Cd4d105s2

49.In5s25p1

50.Sn5s25p2

51.Sb5s25p3

52.Te5s25p4

53.I5s25p5

54.Xe5s25p6

55.Cs6s1

56.Ba6s2

57.La5d16s2

58.Ce4f15d16s2

59.Pr4f36s2

60.Nd4f46s2

61.Pm4f56s2

62.Sm4f66s2

63.Eu4f76s2

64.Gd4f75d16s2

65.Tb4f96s2

66.Dy4f106s2

67.Ho4f116s2

68.Er4f126s2

69.Tm4f136s2

70.Yb4f146s2

71.Lu4f145d16s2

72.Hf5d26s2

73.Ta5d36s2

74.W5d46s2

75.Re5d56s2

76.Os5d66s2

77.Ir5d76s2

78.Pt5d96s1

79.Au5d106s1

80.Hg5d106s2

81.Tl6s26p1

82.Pb6s26p2

83.Bi6s26p3

84.Po6s26p4

85.At6s26p5

86.Rn6s26p6

87.Fr7s1

88.Ra7s2

89.Ac6d17s2

90.Th6d27s2

91.Pa5f26d17s2

92.U5f36d17s2

93.Np5f46d17s2

94.Pu5f67s2

95.Am5f77s2

96.Cm5f76d17s2

97.Bk5f97s2

98.Cf5f107s2

99.Es5f117s2

100.Fm5f127s2

101.Md(5f137s2)

102.No(7s2)

103.Lr(6d17s2)

104.Rf(6d27s2)

105.Db(6d37s2)

106.Sg6d47s2

107.Bh6d57s2

108.Hs6d67s2

109.Mt6d77s2

110.Ds6d97s1

111.Rg7s1

112.Cn7s2

113.Uut7p1

114.Uuq7p2

115.Uup7p3

116.Uuh7p4

117.Uus7p5

118.Uuo7p6

119.Uue7p7

新華社倫敦09年8月2日電（記者黃堃）英國研究人員最近通過實驗證實了電子可分裂為自旋子和空穴子的理論假設，這一進展將有助於研製下一代量子計算機。英國劍橋大學日前發布新聞公報說，該校研究人員和伯明翰大學的同行合作完成了這項研究。公報稱，電子通常被認為不可分。但1981年有物理學家提出，在某些特殊條件下電子可分裂為帶磁的自旋子和帶電的空穴子。劍橋大學研究人員將極細的“量子金屬絲”置於一塊金屬平板上方，控制其間距離為約30個原子寬度，並將它們置於約零下273攝氏度的超低溫環境下，然後改變外加磁場，發現金屬板上的電子在通過量子隧穿效應跳躍到金屬絲上時分裂成了自旋子和空穴子。研究人員說，人們對電子性質的研究曾掀起了半導體革命，使計算機產業飛速發展，現在又出現了實際研究自旋子和空穴子性質的機會，這可能會促進下一代量子計算機的發展，帶來新一輪的計算機革命。

100多年前，當美國物理學家RobertMillikan首次通過實驗測出電子所帶的電荷為1.602E-19C后，這一電荷

值變被廣泛看作為電荷基本單元。然而如果按照經典理論，將電子看作“整體”或者“基本”粒子，將對電子在某些物理情境下的行為感到極端困惑，比如當電子被置入強磁場后出現的非整量子霍爾效應。為了解決這一難題，1980年，美國物理學家RobertLaughlin提出一個新的理論解決這一迷團，該理論同時也十分簡潔地詮釋了電子之間複雜的相互作用。然而接受這一理論確是要讓物理學界付出“代價”的：由該理論衍生出的奇異推論展示，電流實際上是由1/3電子電荷組成的。

電子是物質的相對基本形式，同質子相比是一種相對單純的存在，同質子不在一個級別，是質子的下一級別。通過撞擊，電子可以產生任何形式的基本粒子。

在一項新的實驗中，Weizmann機構的科學家設計出精妙的方法去檢驗這一非整電子電荷是否存在。該實驗將能很好地檢測出所謂的“撞擊背景雜訊”，這是分數電荷存在的直接證據。科學家將一個有電流通過的半導體浸入高強磁場，非整量子霍爾效應隨之被檢測出來，他們又使用一系列精密的儀器排除外界雜訊的干擾，該雜訊再被放大並分析，結果證實了所謂的“撞擊背景雜訊”的確來源於電子，因而也證實了電流的確是由1/3電子電荷組成。由此他們得出電子並非自然界基本的粒子，而是更“基本”更“簡單”且無法再被分割的亞原子粒子組成。

電子層又稱電子殼或電子殼層，是原子物理學中，一組擁有相同主量子數n的原子軌道。電子層組成為一粒原子的電子序。這可以證明電子層可容納最多電子的數量為2n。

亨利·莫塞萊和巴克拉的X射線吸收研究首次於實驗中發現電子層。巴克拉把它們稱為K、L和、M（以英文子母排列）等電子層（最初K和L電子層名為B和A，改為K和L的原因是預留空位給未發現的電子層）。這些字母後來被n值1．2．3等取代。它們被用於分光鏡的西格班記號法。

電子層的名字起源於波耳模型中，電子被認為一組一組地圍繞著核心以特定的距離旋轉，所以軌跡就形成了一個殼。

基本定義

電子構型是指：電子依照能量高低的能級進行排列，其一般順序為：ls,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,4f,5d,6p,7s,5f,6d

電子排布式定義

電子排布式則是指：電子依照能層的順序進行排列，其一般順序為：

1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p,4d,4f...

不相容原理

每個軌道上最多容納一個自旋平行的電子。根據能量最低原理，電子傾向於先佔有能量最低的軌道。又根據洪德規則，能量相等的軌道上若自旋平行的電子數最多時整個體系的能量最低。根據這三個原理向軌道填入電子，得到的原子總能量最低，即基態原子。例如鋁原子核外，當其1s、2s、2p、3s和3p軌道上分別填入2個、2個、6個、2個和1個電子時，為鋁原子基態,因此鋁原子基態的電子構型為1s2s2p3s3p。實際上除最外層（n=3的軌道）之外，它完全與元素周期表上前一周期末的惰性氣體氖的電子構型1s2s2p相同，所以鋁原子基態的電子構型又可簡單記為【Ne】3s3p。正三價鋁離子(Al)的電子構型與氖原子相同。

分子體系的電子狀態也可以用全體電子所處的單電子軌道的總體來表示。以異核雙原子分子NO為例：分子軌道按照它在分子軸向上沒有節面、有一個節面或有二個節面而分別稱為σ、π或δ分子軌道。各類分子軌道內,按能量次序由低向高排列編號（如1σ、2σ、3σ、4σ…，和1π、2π、3π…）。每個σ分子軌道內含有2個電子,π分子軌道內有4個電子……再按照上述的泡利不相容原理、能量最低原理和洪特原則，將原先氮原子的7個電子和氧原子的8個電子(共15電子)填入分子軌道，並且按分子軌道的能量次序由低向高寫出：

(1σ)2(2σ)2(3σ)2(4σ)2(1π)4(5σ)2(2π)1

這就是NO分子的電子構型。實際上分子軌道1σ和2σ上的電子仍在原有的原子核周圍，本質還是氮原子和氧原子上的K層（n=1）電子,故NO分子的電子構型又可。

配合物的電子構型指中心原子的價電子數。

例：IrCl[P(CH3)3]3中的Ir是16電子的構型，而IrCl3[P(CH3)3]3中的Ir是18電子的構型。

寫為KK(3σ)2(4σ)2(1π)4(5σ)2(2π)1。