原子中每个电子的能量是由他所处的轨道高度(能级)以及主量子数n和角量子数l来代表;(量子数是量子力学中表述原子核外电子运动的一组整数或半整数。
因为核外电子运动状态的变化不是连续的,而量子数是量子化的,所以量子数的取值也不是连续的,而只能取一组整数或半整数;量子数包括主量子数n、角量子数l、磁量子数m和自旋量子数ms四种,前三种是在数学解析薛定谔方程过程中引出的,而最后一种则是为了表述电子的自旋运动提出的。)n是整数。通常把n相同的轨道称为属于同一壳层。
从距离核最近的壳层向外数,把壳层依次编号为:1、2、3、4、5、6、7、…,分别用符号K、L、M、N、O、P、Q、…表示。n越小,离核愈近,壳层上的电子的能量愈低。属于同一主量子数n的电子,其轨道角动量可以是0、1、2、…、(n-1),分别用角量子数l等于0、1、2、…、(n-1)表示,记为s、p、d、f、g、…。
例如同属于n=3,l=0、1和2的轨道,分别称为3s、3p和3d轨道。l愈小表示电子轨道运动的能量愈小。角量子数为l的轨道内含有2l+1个轨道。所以s、p、d和f轨道内分别含有2、6、10和14个轨道。由此推算:主量子数为n的壳层中轨道的总数为:
即n=1、2、3、4…的壳层内分别含有2、8、18、32、…个轨道。因此,原子体系的状态可以用其中全体N个电子的量子数n和l的集合(n1l1、n2l2、…、nNlN)来表示,这个集合就称为原子的电子构型。
原子中轨道:
ls<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d
<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d…ns<(n-3)g<(n-2)f<(n-1)d<np
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