电子绕核运动为何不规律,一对电子为何自旋相反才稳定?要详细的

作者&投稿:示钱 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
为什么两个原子的未成对电子,只有自旋相反,才能配对形成一个共价键。电子的自旋又具体是指什么?~

按电磁原理,相反旋转产生磁场才能相互吸引。电子自旋是电子在一定空间范围内绕核高速运转,有范围没有固定轨道。

这是电子亚层轨道决定的。

经典物理认为:电子在核外排布成层,也就是所谓的原子的行星模型。根据电子能量的不同,电子离核的距离也不同,电子能量越大,离核越远。由此形成了K、L、M、N、O、P、Q……这也是周期表中7个周期的来历。只有1个电子层是一周期元素,2个电子层的是二周期元素……依次类推。

但是,电子的能量也分有很多种,动能、势能……具体下来有转动动能、平动动能等,简单的说,电子除了绕核公转外,还要绕自己本身自转,就像地球一样。自转也会有能量,核物理中称为自旋。除了粒子自旋外,其所在轨道也有自旋,耦合之后会出现一些很复杂的现象。总之,如果你上化学竞赛的话,老师会给你仔细讲解这部分内容的,打很难打出来,你上网查也可以。电子因为这些有4个量子数:主量子数n、角量子数l、磁量子数m,自旋量子数ms。

这些都是能量相关的,几种不同能量的交叠,导致了一个现象:就是比如第5层的电子不一定就在第4层的外面,这个现象类似于冥王星,虽然它离太阳最远,但是因为它的轨道偏离其它8大行星所在轨道平面(相当于轨道自旋),所以,很大部分时间里,冥王星实际距日距离比海王星还近,也就是说有一段时间实际上海王星会旋转到冥王星外面。

对应原子物理学中的电子,电子就有s电子(角量子数l=0,轨道圆形)、p电子(角量子数l=1,轨道无柄哑铃形)、d电子、f电子……

实际上因此的能量排布就有了变化:1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p…当电子受到原子核的吸引进驻1s轨道开始,直到7p轨道排满,原子核所在空间就已经被118个电子紧紧包围。换句话说,此时的这个原子核就是118号元素Uuo。

仔细看你就会发现,1s(一周期元素),2s、2p(二周期元素),3s、3p(三周期元素),4s、4p(四周期元素),5s、5p(五周期元素),6s、6p(六周期元素),7s、7p(七周期元素),每一个壳层都是以sp收尾(一周期例外,所以一周期的氢和氦是2个电子为稳定结构),而d、f的出现,都会在其前面间有更外一层的s电子。换句话说,每一周期的元素,最终,最外层电子必须是s电子或者是p电子。——这是角量子数的原因,暂时记作因素①。

再看一个空间量子数m(也就是磁量子数,它是角量子数的空间投影。)对于s电子,l=0,m=0(值有1个,也就是说它只有一个空间投影);p电子,l=1,m=-1,0,1(值有3个,也就是说p轨道实际上在空间有3层投影,简单说来,同一个主轨道中,p轨道实际上有3根。p轨道算亚层轨道。);d电子,l=2,m=-2,-1,0,1,2(值有5个,也就是说有5根d轨道。)……由此,结合①,我们知道,除了一周期外(一周期只有1s轨道,一根主轨道,不分层,可以认为没有亚层轨道。),其余的周期元素都是s、p结尾,最多在最外层有1s+3p,4根亚层轨道。这是磁量子数作用的结果,记作因素②。

最后一个自旋量子数ms,自旋只有两个方向,要么顺时针,要么逆时针,而在同一根亚层轨道里,仅能容纳两个自旋相反的电子。要解释这个现象,首先,发挥你睿智的想象力,把电子首先想成一个带负电的金属球,而且这个球还在自转。金属球围绕着自己的一条对称轴逆时针方向转动,负电荷在球的表面将形成一股顺时针方向的电流。当两个这样的金属球靠拢时,它们彼此之间除了受到库仑排斥力(同种电荷互相排斥)外,还将受到这个“电流”所引起的安培力影响。当两个球自转方向相同的时候,在内侧切向上的电流方向是“↓↑”相反的,根据左手定则可以判断出两个球受到的力是一个排斥力。而两球自转方向相反的时候,内侧切向上的电流方向是“↓↓”相同的,同理可以知道,这种情况下的两个球受到的力是吸引力。关于这点,不信的话可以自己拿两根平行的导线通电之后做做实验,看看是不是“同向相吸,异向相斥”。另外,还得说在自然界普遍存在的一个原理——能量最低原理!何为“能量最低”,意思就是说自然界中的物体始终有一个对外释放能量的趋势,以保持自身能量最低。——这可以作为第③个因素,也就是每个亚层轨道容纳2个电子。

综上所述:2×4=8。4是4个亚层轨道。最外层只能排到8个电子
这是由原子核外电子排列的所遵循的能量最低原理决定的。在各层中,离原子核远,电子的能量越大,电子都首先排满能量低的运行轨道,这样排列到到最外层时,能量最低的轨道只有八个,如果电子多于八个,还有比此能量要求低的轨道(同一层也因轨道不同而能量不同)可以排布电子。因此,就造成了最外层电子最多只能有八个
8电子是稳定结构,太多或太少都会不稳定

电子的演变在量子力学里是用概率振幅来描述的,从一次实验来看,它的位置角动量等等物理量都是不确定的,但是在无数次测量后可以发现这些物理量各自的分布情况,比如角动量,在各个本征值上都有一个确定的概率分布(=概率振幅的模的平方),因此你说他规律,它在一次测量中是不规律的,但是在概率分布上又是有规律的。
第二个问题其实是因为这个世界上不允许有两个电子处于同一个量子态,所以同一个能级轨道,只能最多有两个自旋方向不同的电子。而外层轨道如果只有一个电子,自然比成对的电子不稳定,容易参加化学反应,有更强的化学活性。

电子,还有其它基本粒子,既有粒子性,又有波动性,还有非定域性。
空间成就了它,它又支撑着空间。
它像一片云,像雨像雾又像风。


为什么分子和原子会无规则运动
分子和原子,其电子会绕着原子核运动,因电子带电,两个原子核的最外侧电子都会释放负电。所以当两原子靠近时,电子间的斥力会使两原子分开,当大于电子做用距离时,两原子中带正电的质子会吸引对方的电子,所以又会靠近。但在一个物体里,有太多的原子,所以,宏观上显示原子做无规则运动。分子和原子...

为什么电子绕原子核做无规则运动
由于原子核对电子的吸引和电子的离心力,使电子既不能远离原子核也不能被原子核俘获。另外在微观尺度下,能量是不连续的,因此电子的能量只能是一个最小单位的整数倍,而电子的能量大小决定了它的运动半径,导致原子中形成了不同的电子轨道。电子就在这些复杂的轨道里不停运动 ...

电子为什麽会围绕原子核作无规则运动
首先,牛顿经典力学已经没用了,因为电子速度接近光速 电子与原子核因为带电符号不同所以互相吸引,所以电子会围绕在原子核周围运动,因为速度很快,所以简单点说就是,电子跟电子间或跟其它粒子相碰概率很大,而它们之间距离越近排斥力越大,所以速度方向因为受众多影响不断改变,所以是其运动轨迹可以说没有...

为什么自由电子围绕原子核做无规则运动
自由电子在原子核周围运动是无规则的,它受各自外界条件的影响,譬如:热能的变化就会使它运动的状态发生变化。当然还有一些其它的外部和内部的原因,也会使它发生变化,介是它的运动是无序的。

电子绕核运动为何不规律,一对电子为何自旋相反才稳定?要详细的_百度知 ...
因此你说他规律,它在一次测量中是不规律的,但是在概率分布上又是有规律的。第二个问题其实是因为这个世界上不允许有两个电子处于同一个量子态,所以同一个能级轨道,只能最多有两个自旋方向不同的电子。而外层轨道如果只有一个电子,自然比成对的电子不稳定,容易参加化学反应,有更强的化学活性。

电子绕核运动有规律吗
电子绕核运动没有明确的轨迹,但并非完全没有规律,电子的运动服从统计规律,电子云的概念就是这种统计规律的形象描述。电子云的范围大致就是电子的运动范围,电子云在某一区域的黑点密集程度大致反映了电子出现在该区域的概率密度,即概率除以该区域的体积。

电子绕原子核运动为什么不会逃逸?
因为电子和原子核之间的库伦力很大。你记得库伦力的大小与距离成平方反比吧。原子很小很小,电子和原子核靠得相当近,大约10^-10m,所以库伦力及其大,提供了电子绕核的向心力。就好比地球运动速度也很快很快,为啥没有脱离太阳飞走呢。类似的道理。

如果原子速度接近光速 那么绕核运动的电子速度是多少 还存不存在
有关于电子绕核运动,实际上是不存在的,电子只是在原子核外一定空间区域内作无规则的热运动,其具体运动轨迹是无规律的,只能用电子云来描述其出现在某个位置的可能性有多少。至于速度叠加超过光速,有类似的例子,两枚高速火箭各以2\/3光速的速度相向飞行,那是不是从其中一枚火箭上看,另一枚火箭是...

原子核外的电子运动的特征是什么?
1、高速运动:电子在原子核周围做高速绕核运动,其速度极高,约为光速的1%。这种高速运动使得电子在某一时刻的位置难以确定,只能描述其在某一时刻的概率分布。2、空间范围小:由于电子的质量极小,其运动空间也相对较小。在原子中,电子处于不同的能级状态,随着能级的升高,电子离原子核的平均距离也...

带负点的电子在原子核外空间里绕核运动对吗?
是的,绕原子核做无规则运动。这是20世纪20年代以来 现代模型(电子云模型) 电子绕核运动形成一个带负电荷的云团,对于具有波粒二象性的微观粒子在一个确定时刻其空间坐标与动量不能同时测准,这是德国物理学家海森堡在1927年提出的著名的 测不准原理。

尧都区18470792901: 电子绕核运动为何不规律,一对电子为何自旋相反才稳定?要详细的 -
包谢施太: 电子,还有其它基本粒子,既有粒子性,又有波动性,还有非定域性. 空间成就了它,它又支撑着空间. 它像一片云,像雨像雾又像风.

尧都区18470792901: 为什么电子绕原子核做无规则运动 -
包谢施太: 由于原子核对电子的吸引和电子的离心力,使电子既不能远离原子核也不能被原子核俘获.另外在微观尺度下,能量是不连续的,因此电子的能量只能是一个最小单位的整数倍,而电子的能量大小决定了它的运动半径,导致原子中形成了不同的电子轨道.电子就在这些复杂的轨道里不停运动

尧都区18470792901: 为什么自由电子围绕原子核做无规则运动 -
包谢施太: 自由电子在原子核周围运动是无规则的,它受各自外界条件的影响,譬如:热能的变化就会使它运动的状态发生变化.当然还有一些其它的外部和内部的原因,也会使它发生变化,介是它的运动是无序的.

尧都区18470792901: 电子为什麽会围绕原子核作无规则运动解释清楚一点. -
包谢施太:[答案] 首先,牛顿经典力学已经没用了,因为电子速度接近光速 电子与原子核因为带电符号不同所以互相吸引,所以电子会围绕在原子核周围运动,因为速度很快,所以简单点说就是,电子跟电子间或跟其它粒子相碰概率很大,而它们之间距离越近排斥力...

尧都区18470792901: 是什么原因 让电子在 一定范围内 做无规则的 运动?而且呈现,在靠近原子核的地方出现的平率多的现象?
包谢施太: 首先由于原子核对电子的吸引和电子的离心力,使电子既不能远离原子核也不能被原子核俘获. 另外在微观尺度下,能量是不连续的,因此电子的能量只能是一个最小单位的整数倍,而电子的能量大小决定了它的运动半径,导致原子中形成了不同的电子轨道(电子出现概率大的地方). 另外电子还具有波粒二象性,既有粒子又有波的性质.而波的大小和位置是无法测量的,所以科学家们采用统计的方法研究电子.

尧都区18470792901: 猜猜,绕原子核的电子的轨道为什么是不确定的
包谢施太: 电子与之间有斥力

尧都区18470792901: 电子为什么是不规则运动. -
包谢施太: 电子的运动不规则要分两种情况解释,一种是在不确定性原理下,因为不能同时侧准电子的位置和动量,我们侧准了电子的速度,确定了它所在的能级,但是却无法确定它的位置,所以导致轨道不确定,它会根据概率波在能级内的轨道之间做微...

尧都区18470792901: 电子毫无规律绕核运动,这句话错在哪里? -
包谢施太: 电子绕核运动是有规律的,描述电子的这种运动的方式如下, (1)数值描述:电子层、电子亚层、电子云伸展方向,电子自旋方向 (2)形象描述:电子云图 ❴注❵没有固定的线轨迹,不能用牛顿定律描述

尧都区18470792901: 电子绕原子核的轨道是什么样的 -
包谢施太: 电子并不是绕着原子核,电子如果绕着原子核按照经典的“轨道”旋转,就会产生连续的波普的电磁辐射,由于电子不断损失能量,大约只要10的负10次幂秒就会撞到原子核上事实上在原子核周围的空间按照一定的概率出现在空间各个位置上, 通俗的讲就是在某一时刻出现在一个位置,而下一时刻出现的位置不能做出准确的预测,而只是概率性的预测 ,就好像电子云一样.

尧都区18470792901: 电子为什么运动?? -
包谢施太: 我们现在知道,电荷的最终携带着是组成原子的微小电子.在原子中,每个绕原子核运动的电子都带有一个单位的负电荷,而原子核里面的质子带有一个单位的正电荷.正常情况下,在物质中电子和质子的数目是相等的,它们携带的电荷相平衡...

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