Atomic Structure and Electron Configuration · 原子结构与电子排布
| English | 中文 | Pinyin · 拼音 |
|---|---|---|
| electrons/ɪˈlektrɒnz/ | 电子 | diàn zi |
| Coulombic attraction/kuːˈlɒmbɪk əˈtrækʃn/ | 库仑吸引 | kù lún xī yǐn |
| electron configuration/ɪˈlektrɒn kənˌfɪɡjəˈreɪʃn/ | 电子排布 | diàn zi pái bù |
Inside the tiniest brick
- Everything is built from unimaginably small building blocks.
- Each has a dense core, circled by a cloud of lighter partners.
- Where those partners sit decides how the block behaves.
- A tidy address system tells us exactly where each one lives.
最小砖块的内部
- 万物都由小到无法想象的积木搭成。
- 每块都有一个致密的核心,被一团更轻的伙伴环绕。
- 那些伙伴坐在哪里,决定了这块积木的行为。
- 一套整齐的地址系统告诉我们每一个究竟住在哪。
Nucleus and shells
- An atom has a tiny nucleus of protons and neutrons.
- Electrons 电子 occupy shells around it.
- Opposite charges attract, so the nucleus grips them by Coulombic attraction 库仑吸引.
原子核与电子层
- 原子有一个由质子和中子组成的小小原子核。
- 电子占据核周围的电子层。
- 异号电荷相吸,所以原子核靠库仑吸引抓住它们。
What holds the electrons to the nucleus? · 是什么将电子束缚在原子核周围？
Opposite charges attract; the positive nucleus pulls the negative electrons. · 异种电荷相吸；带正电的原子核吸引带负电的电子。
Shells, subshells, orbitals
- Electrons fill energy levels called shells (1, 2, 3, ...).
- Each shell holds subshells labelled s, p, d, f.
- Lower shells fill first -- they sit closer and are held more tightly.
电子层、亚层、轨道
- 电子填入称为电子层的能级(1、2、3……)。
- 每个电子层含有标记为 s、p、d、f 的亚层。
- 较低的电子层先填——它们离得更近,被抓得更紧。
The subshells within a shell are labelled s, p, d, and ____. · 壳层内的亚层标记为 s, p, d 和 ____。
The subshell labels are s, p, d, f. · 亚层标记为 s, p, d, f。
Writing the configuration
- The electron configuration 电子排布 lists where the electrons sit.
- Fill in order: $1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ \dots$ (the Aufbau order).
- Oxygen, with 8 electrons, is $1s^2\ 2s^2\ 2p^4$.
写出排布
- 电子排布列出电子坐在哪里。
- 按顺序填:$1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ \dots$(构造原理顺序)。
- 有 8 个电子的氧是 $1s^2\ 2s^2\ 2p^4$。
Fill the electron shells · 填充电子层
Add electrons shell by shell for sodium and read off its electron configuration. · 逐层添加电子以确定钠的电子排布。
What is the electron configuration of oxygen (8 electrons)? · 氧（8个电子）的电子排布是什么？
2 + 2 + 4 = 8 electrons, filling 1s, 2s, then 2p. · 2 + 2 + 4 = 8 个电子，依次填满 1s, 2s, 然后 2p。
The configuration $1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^1$ describes an atom with how many electrons? · 排布$1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^1$描述了一个含有多少个电子的原子？
$2 + 2 + 6 + 1 = 11$ electrons -- sodium. · $2 + 2 + 6 + 1 = 11$ 个电子 —— 钠。
Write the electron configuration of sodium (11 electrons).
- Fill in order: $1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^1$.
- The single $3s^1$ is its lone outer (valence) electron.
写出钠(11 个电子)的电子排布。
- 按顺序填:$1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^1$。
- 单独的 $3s^1$ 是它唯一的外层(价)电子。
Which subshell fills first? · 哪个亚层先填充？
By energy order, $4s$ is lower and fills before $3d$. · 按能量顺序，$4s$ 能量较低，先于 $3d$ 填充。
Inner-shell electrons are harder to remove than outer-shell electrons. · 内层电子比外层电子更难移除。
Closer to the nucleus means a stronger Coulombic pull. · 越靠近原子核，库仑引力越强。
Electrons fill the lowest-energy subshell first, but the order is not strictly by shell number -- $4s$ fills before $3d$. The superscripts must add up to the total electron count, so always check the sum. And the closer a shell is to the nucleus, the stronger the Coulombic pull, so inner electrons are far harder to remove than outer ones.
电子先填能量最低的亚层,但顺序不是严格按电子层号——$4s$ 先于 $3d$ 填。上标之和必须等于电子总数,所以一定要核对。而且电子层离核越近,库仑吸引越强,所以内层电子比外层电子难移走得多。
An atom is a nucleus of protons and neutrons with electrons in shells, held by Coulombic attraction. Electrons fill subshells (s, p, d, f) lowest-energy first, and the electron configuration records the result, like sodium's $1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^1$. Inner shells, held tightest, fill before outer ones.
原子由质子和中子的核加上电子层中的电子组成,靠库仑吸引维系。电子按能量最低优先填入亚层(s、p、d、f),电子排布记录结果,如钠的 $1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^1$。抓得最紧的内层先于外层填满。