2.2 · 原子结构练习题 · Atomic Structure

原子核由质子和中子构成：质子带一个单位正电荷，中子不带电。电子带负电，在原子核外运动。原子核因为有质子，整体带正电。

大多数 α 粒子一点没偏转，说明它们穿过的地方几乎什么都没有：原子内部绝大部分是空的。极少数被大角度弹回，说明正电荷和几乎全部质量集中在很小的原子核里。

E = hν = hc/λ，波长越短，光子能量越大。可见光中紫光的波长最短（约 410 nm），红光最长（约 650 nm），所以紫光光子的能量最大。

c = λν，ν = c/λ。先把波长换成米：600 nm = $6.00 \times 10^{-7}$ m。ν = $3.00 \times 10^{8}$ ÷ $6.00 \times 10^{-7}$ = $5.00 \times 10^{14}$ Hz。

能级越高，能量越高。电子从高能级 n = 3 跳到低能级 n = 1，多余的能量以光子的形式放出，光子能量等于两个能级的能量差。反过来，从低能级跳到高能级要吸收能量。

d 亚层有 5 个轨道，每个轨道最多容纳 2 个自旋相反的电子，所以最多 5 × 2 = 10 个。s、p、f 亚层分别是 2、6、14 个。

11 个电子按能量由低到高填：1s 2 个、2s 2 个、2p 6 个，最后 1 个进入 3s：1s²2s²2p⁶3s¹。p 亚层最多 6 个电子，s 亚层最多 2 个，其他选项都超了。

P 的电子排布是 1s²2s²2p⁶3s²3p³，最外层（n = 3）有 3s² 和 3p³，共 5 个价电子。主族元素的价电子数等于族序数（ⅤA 族）。

点数等于价电子数：Mg 2、O 6、Al 3、Ne 8。只有 Mg（3s²）是 2 个。

填充顺序是 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p……3d 的能量比 4s 略高、比 4p 低，所以 4s 之后先填 3d。这就是第 4 周期从 Sc 开始出现过渡元素的原因。