电子排列

1.核外电子从内到外，最外层电子数依次不得超过2n²，各周期的元素数：2、8、8、18、18、32、32。

2.最外层电子数不得超过8，次外层电子数不得超过18。

这是由泡利不相容原理、洪特规则等量子力学原理决定的，在化学中属于结构化学的研究范畴，高中教材中只要求掌握规律，记住结论。

Ca的核外电子排布为“2 8 8 2”，如果第3层有9个电子就违反了第1条规则。事实上，第3个电子层有s、p、d这3个能级：s能级有1个轨道，最多2个电子；p能级有3个轨道，最多6个电子；d能级电子数为0。加起来最多可以排8个电子。如果有9个就不符合理论了。

您认为第3层最多有2×3²=18个电子是不是？没错，第3层的确最多可以排满18个电子！不过，谁说非要先把第3层排满才能排第4层？可能因为第1、2层情况是这样，您就相信电子排布一定是从内到外吧？事实上，电子的填充顺序是按照能量从低到高的原则，第2层的所有能级能量都大于第1层，第3层能量也都大于第2层，但是第4层的部分能级(4s能级，4表示电子层，s表示能级名称)就不同了，位于靠外的4s能级能量居然反常地低于第3层的部分能级(3d能级)！这就是传说中的能级交错现象。

能级交错的影响是：到了填充第3层电子的时候，电子会先填充第3层的部分轨道(先不填满哦！)，然后直接填充第4层的部分轨道(也不填满)，最后再回过头来把填满第3层的工作做完。电子层大于3时，能级交错就很普遍了。而且电子层越多，能级交错越复杂。

最大电子数2n²的规则并没有改变，出问题的是电子的填充规则。它只是想把能量更低的轨道先填满，而轨道的能量不是从内到外按顺序排列的。

“这其中，是不是因为能级交错现象，从而使d能级的电子数为0啊？”

这的确是能级交错造成的，能自己发现这一点真不错哦！我本来还担心问题没说得透彻，看来效果够了。

有兴趣的话，可以看看下面的原子结构基本知识，我尽量写得浅显：

核电荷数大的原子，核外电子就很多。事实上，核外电子并不是挤在一起绕核旋转的。不同的电子与原子核距离是不同的，而且距离原子核更近的电子能量更低。按照经典的概念，电子是在轨道上运动的，即原子核外有许多不同