每个电子以怎样的轨道运行,也能通过解方程式的方法求得。
如今电脑的性能有了长足的进步,但除了少数例外(比如氢),人们还是无法用电脑完全计算出电子的轨道。这也从侧面体现出电子轨道的深奥。这个领域是越深入越复杂,所以只向大家介绍几个要点。
解出关于原子的方程式后,我们就有了电子的“轨道函数”与“轨道动能”。轨道函数表现了电子的运动状态,它的绝对值的平方就是电子的存在概率。换言之,电子云的形状,就取决于轨道函数。
轨道动能代表每个轨道函数(电子的运动状态)拥有多少能量。要了解电子从哪条轨道开始排布,就得先知道动能有多少。
每个电子的轨道都拥有不等量的能量。水总是从高处往低处流,从低的地方开始积存。同理,电子也是先占有能量低的轨道。轨道动能一般越靠里就越低(虽然也有若干例外),所以元素的电子一般都是由内向外排布。
“残余电子”决定元素的性质。
就让我们仔细看看元素周期表吧。元素周期表像极了京都的街道。其实京都的地名也很有规律,比如“四条河原町”,就是东西走向的四条大道与南北走向的河原町大道的交点。
周期表和京都一样,颇有些棋盘的神韵。它有纵有横,只要知道某个元素处在哪一行与哪一列的交点,就能对它的性质有一个大致的了解。
先看“列”——元素在元素周期表中属于“同一列”,究竟意味着什么呢?
元素与周期表有千丝万缕的联系,其中最重要的联系就是下面这两点:
1.周期表上同属一列的元素,最外层电子的状态往往非常相似。
2.最外层电子数决定了元素的基本性质。
把内侧的轨道填满后,剩余的电子就会分布到最外层的轨道上。而同一列元素的“残余电子”数量往往相同,所以同一列的元素常具有相似的特性。
其实我们的身体也会根据最外层电子数判断元素的种类,决定要不要吸收某种元素。
下面文章将以铯(Cs)与锶(Sr)为例,为大家详细解说人体是如何判断元素种类的。东日本大地震引发核电站事故后,这两种元素频频出现在各类新闻节目中,想必大家也都听说过。