为什么4s比3d能量低,钛原子4s和3d能量高低

为什么4s比3d能量低,钛原子4s和3d能量高低

由于钻通效应，4d结构的能量低于3d结构的能量。 以下摘自百科）原子核附近出现概率较高的电子更能避开其他电子的屏蔽，而被原子核吸引而离原子核更近。本条目最初的理论基础是基态铁或钪原子3d能级高的原因在于多电子基态原子的核外电子排列遵循结构原理，符合最低能量原理，因为基态铁原子的电子首先充满了4

3d和4s排列的电子数量，如果3d和4都是空轨道，那么4排列的电子的能量比3d排列的电子低；如果3d和4s排列的电子较多，那么4d排列的电子比3d排列的电子能量更高。 在Fe2+中，3d能量很高。 由于Fe2+对4电子的斥能比3d电子对其他电子的斥能低，加上4s的钻通效应，其能量不会太高。 或者可以简单地理解为，当4轨道充满电子时，3轨道处于空空间的稳定状态，从而降低了原子系统的能量。 综合的

3d和4s排列的电子数量，如果3d和4都是空轨道，那么4排列的电子的能量比3d排列的电子低；如果3d和4s排列的电子较多，那么4d排列的电子比3d排列的电子能量更高。 轨道能量在元素周期表中，如钠原子和钙原子，氢原子中电子的能量是3轨道能量，高于4轨道能量。 元素周期表中，1~20号元素的3轨道能量高于4轨道能量，但第20号元素之后，3轨道能量高于4轨道能量。

Sc的基态电子构型似乎意味着我们的电子优先填充4轨道而不是3轨道。4轨道的能量是否小于3轨道的能量？ 答案是：电子构型不仅取决于每个轨道的能量，还取决于整个系统的能量。虽然3轨道的能量高于4轨道的能量，但在电子充满后（4先充满，然后3排出），有效核电荷的增加实际上降低了3轨道的能量（见