原子中轨道的填充

原子中的电子填充顺序是决定元素化学性质的重要因素之一。原子中轨道填充的规则基于泡利不相容原理，电子互斥原理和霍恩原理等重要的规则。

轨道的分类

按照原子轨道的不同状态，可以将原子中的轨道分为4种：

• s轨道：一个球形的轨道，现在已知的元素中只有2个电子能被填充此轨道。
• p轨道：3个互相垂直的轨道，分别在x、y、z方向上延伸。现在已知的元素中最多有6个电子能被填充此轨道。
• d轨道：5个互相垂直的轨道，排列成一个平面的四边形加一个位于此平面中心的轴线。现在已知的元素中最多有10个电子能被填充此轨道。
• f轨道：7个互相垂直的轨道，在外形上类似于一个葫芦，位于轨道中心的s轨道，通常并不算入这个系列中。现在已知的元素中最多有14个电子能被填充此轨道。

填充规则

按照黄金法则，首先要填充最内层的电子轨道（1s、2s、2p等等）。当内层轨道被填满后，这些电子将开始填充更高的轨道。我们遵循这个机制，按顺序填充4种轨道。

• 填充s轨道，直到此轨道电子数达到2个。
• 填充p轨道，直到此轨道电子数达到6个。
• 填充d轨道，直到此轨道电子数达到10个。
• 填充f轨道，直到此轨道电子数达到14个。

需要注意的是，为了保证电子之间的互斥性，当某个轨道的下一个电子无法加进来时，我们就会开始在这个轨道的下一个空位置上填充下一个电子。

按照这个规则，我们可以得出元素周期表。下面是元素周期表中前18个元素的填充情况：

| 原子序数 | 元素符号 | 填充情况 | | -------- | -------- | ---------------------------- | | 1 | H | 1s¹ | | 2 | He | 1s² | | 3 | Li | 1s²2s¹ | | 4 | Be | 1s²2s² | | 5 | B | 1s²2s²2p¹ | | 6 | C | 1s²2s²2p² | | 7 | N | 1s²2s²2p³ | | 8 | O | 1s²2s²2p⁴ | | 9 | F | 1s²2s²2p⁵ | | 10 | Ne | 1s²2s²2p⁶ | | 11 | Na | 1s²2s²2p⁶3s¹ | | 12 | Mg | 1s²2s²2p⁶3s² | | 13 | Al | 1s²2s²2p⁶3s²3p¹ | | 14 | Si | 1s²2s²2p⁶3s²3p² | | 15 | P | 1s²2s²2p⁶3s²3p³ | | 16 | S | 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ | | 17 | Cl | 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵ | | 18 | Ar | 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ |

以上就是原子中轨道的填充规则的介绍。这些规则对于化学、物理、工程等领域都有很重要的应用价值。